JP2022156218A - Polyamide composition and molded body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリアミド組成物及び成形体に関する。 The present invention relates to polyamide compositions and moldings.
ポリアミド6(以下、「PA6」と略記する場合がある)及びポリアミド66(以下、「PA66」と略記する場合がある)等に代表されるポリアミドは、成形加工性、機械特性又は耐薬品性に優れていることから、自動車用、電気及び電子用、産業資材用、工業材料用、日用及び家庭品用等の各種部品材料として広く用いられている。 Polyamides represented by polyamide 6 (hereinafter sometimes abbreviated as "PA6") and polyamide 66 (hereinafter sometimes abbreviated as "PA66") are excellent in moldability, mechanical properties or chemical resistance. Because of its excellent properties, it is widely used as a material for various parts of automobiles, electrical and electronic equipment, industrial materials, daily goods, household goods, and the like.
近年、自動車の燃費向上のため、自動車の軽量化が求められている。そのため、低比重且つ優れた強度、剛性の機械特性を有する材料が求められている。 BACKGROUND ART In recent years, there has been a demand for weight reduction of automobiles in order to improve fuel efficiency of automobiles. Therefore, there is a demand for materials having mechanical properties such as low specific gravity and excellent strength and rigidity.
一方で、ポリアミド樹脂の摺動特性をより向上させる手法として、フッ素系樹脂、黒鉛、二硫化モリブデン等の固体潤滑剤を配合し、混練した組成物が一般的に知られている。近年、自動車分野、電気及び電子分野等で金属部材の樹脂化が加速してきており、特に最近は、自動車分野で燃費向上のための軽量化、コスト低減、組立工程合理化の観点から、より摺動特性に優れ、靱性及び耐衝撃性等の機械特性に優れる成形材料が要求されている。 On the other hand, as a technique for further improving the sliding properties of polyamide resin, a composition is generally known in which solid lubricants such as fluororesin, graphite and molybdenum disulfide are blended and kneaded. In recent years, the use of resin for metal parts has been accelerating in the automotive, electric and electronic fields. There is a demand for molding materials with excellent properties and mechanical properties such as toughness and impact resistance.
特許文献1には、ポリアミド樹脂にシロキサン化合物及びフッ素系樹脂を配合し、溶融混練することで摺動特性を改良した組成物が提案されている。 Patent Document 1 proposes a composition in which a polyamide resin is mixed with a siloxane compound and a fluorine-based resin and melt-kneaded to improve sliding properties.
特許文献1等に記載の技術では、ポリアミド樹脂にシロキサン化合物やフッ素系樹脂を配合することで摺動性を向上させている。しかしながら、荷重圧力×速度で計算される、限界PV値の向上は実現できていない。また、自動車分野等で用いられる摺動部材では、摩耗や割れを低減する必要があることから、耐衝撃性の向上も課題である。 In the technique described in Patent Document 1 and the like, slidability is improved by blending a siloxane compound or a fluororesin with a polyamide resin. However, the limit PV value, which is calculated by load pressure x speed, has not been improved. Moreover, since it is necessary to reduce wear and cracks in sliding members used in the automobile field, etc., improvement of impact resistance is also a subject.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、限界PV値及び耐衝撃性が向上した成形体が得られるポリアミド組成物、並びに、前記ポリアミド組成物を用いた成形体及び摺動部材の限界PV値及び耐衝撃性を向上させる方法を提供する。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a polyamide composition that provides a molded article with improved limit PV value and impact resistance, and a molded article and sliding member using the polyamide composition. To provide a method for improving the limit PV value and impact resistance of
すなわち、本発明は、以下の態様を含む。
(1) ポリアミドと、
オレフィン系エラストマーと、
エチレン-スチレングラフト共重合体と、
を含む、ポリアミド組成物。
(2) 前記ポリアミドがポリアミド46及びポリアミド66からなる群より選ばれる少なくとも1種のポリアミドを含む、(1)に記載のポリアミド組成物。
(3) 前記ポリアミド組成物は、前記ポリアミド100.00質量部に対して、5.00質量部以上の前記オレフィン系エラストマーを含む、(1)又は(2)に記載のポリアミド組成物。
(4) 前記ポリアミド組成物は、前記ポリアミド100.00質量部に対して、5.00質量部以上の前記エチレン-スチレングラフト共重合体を含む、(1)~(3)のいずれか一項に記載のポリアミド組成物。
(5) (1)~(4)のいずれか一つに記載のポリアミド組成物を成形してなり、
ISO 2039-2:1987に準拠して、Mスケールで測定されたロックウェル硬度が50超80未満である、成形体。
(6) Owens and Wendtの理論式により求められる、表面自由エネルギーが40mJ/m2以下である、(5)に記載の成形体。
(7) 摺動部材である、(5)又は(6)に記載の成形体。
(8) 摺動部材の限界PV値及び耐衝撃性を向上させる方法であって、
ポリアミドと、オレフィン系エラストマーと、エチレン-スチレングラフト共重合体と、を含むポリアミド組成物を成形して、摺動部材を得ることを含み、
ISO 2039-2に準拠して、Mスケールで測定された前記摺動部材のロックウェル硬度が50超80未満である、方法。
That is, the present invention includes the following aspects.
(1) a polyamide;
an olefinic elastomer; and
an ethylene-styrene graft copolymer;
A polyamide composition comprising:
(2) The polyamide composition according to (1), wherein the polyamide contains at least one polyamide selected from the group consisting of polyamide 46 and polyamide 66.
(3) The polyamide composition according to (1) or (2), wherein the polyamide composition contains 5.00 parts by mass or more of the olefin elastomer with respect to 100.00 parts by mass of the polyamide.
(4) Any one of (1) to (3), wherein the polyamide composition contains 5.00 parts by mass or more of the ethylene-styrene graft copolymer with respect to 100.00 parts by mass of the polyamide. Polyamide composition according to.
(5) Molded from the polyamide composition according to any one of (1) to (4),
A molded body having a Rockwell hardness of more than 50 and less than 80 as measured on the M scale in accordance with ISO 2039-2:1987.
(6) The molded article according to (5), which has a surface free energy of 40 mJ/m 2 or less as determined by the theoretical formula of Owens and Wendt.
(7) The molded article according to (5) or (6), which is a sliding member.
(8) A method for improving the limit PV value and impact resistance of a sliding member, comprising:
Obtaining a sliding member by molding a polyamide composition containing a polyamide, an olefin elastomer, and an ethylene-styrene graft copolymer,
A method according to ISO 2039-2, wherein the sliding member has a Rockwell hardness of more than 50 and less than 80 as measured on the M scale.
上記態様のポリアミド組成物によれば、限界PV値及び耐衝撃性が向上した成形体が得られるポリアミド組成物を提供することができる。上記態様の成形体は、前記ポリアミド組成物を成形してなり、限界PV値及び耐衝撃性が向上している。上記態様の方法によれば、摺動部材の限界PV値及び耐衝撃性を向上させることができる。 According to the polyamide composition of the aspect described above, it is possible to provide a polyamide composition from which a molded article having improved limit PV value and impact resistance can be obtained. The molded article of the above aspect is obtained by molding the polyamide composition, and has improved limit PV value and impact resistance. According to the method of the above aspect, the limit PV value and impact resistance of the sliding member can be improved.
以下、本発明を実施するための形態(以下、単に「本実施形態」という。)について詳細に説明する。
以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨の範囲内で適宜変形して実施することができる。
EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form (only henceforth "this embodiment") for implementing this invention is demonstrated in detail.
The following embodiments are examples for explaining the present invention, and are not intended to limit the present invention to the following contents. The present invention can be appropriately modified and implemented within the scope of the gist thereof.
なお、本明細書において、「ポリアミド」とは主鎖中にアミド(-NHCO-)結合を有する重合体を意味する。 As used herein, the term "polyamide" means a polymer having an amide (--NHCO--) bond in its main chain.
≪ポリアミド組成物≫
本実施形態のポリアミド組成物は、(A)ポリアミドと、(B)オレフィン系エラストマーと、(C)エチレン-スチレングラフト共重合体と、を含む。以下、これら成分をそれぞれ、成分(A)、成分(B)、及び成分(C)と略記する場合がある。
<<Polyamide composition>>
The polyamide composition of the present embodiment contains (A) a polyamide, (B) an olefinic elastomer, and (C) an ethylene-styrene graft copolymer. Hereinafter, these components may be abbreviated as component (A), component (B), and component (C), respectively.
本実施形態のポリアミド組成物は、上記構成を有することで、従来のものよりも限界PV値及び耐衝撃性が向上した成形体が得られる。 With the polyamide composition of the present embodiment having the above structure, it is possible to obtain a molded article having improved limit PV value and impact resistance as compared with conventional ones.
なお、ここでいう「限界PV値」とは、荷重圧力×速度で算出される値であって、材料の摺動表面が摩擦発熱によって摩耗又は融解する限界値を表すものである。よって、成形体の限界PV値を向上させることで、高荷重又は高速の摺動に対しても、耐摩耗性及び耐摩擦性に優れる成形体が得られる。 The term "limit PV value" as used herein is a value calculated by multiplying the load pressure by the speed, and represents the limit value at which the sliding surface of the material wears or melts due to frictional heat generation. Therefore, by improving the critical PV value of the molded article, it is possible to obtain a molded article that is excellent in wear resistance and friction resistance even against high-load or high-speed sliding.
また、耐衝撃性は、後述する実施例に示すように、シャルピー衝撃値で評価することができる。「シャルピー衝撃値」とは、シャルピー衝撃試験の結果、試験片の破壊に要した衝撃エネルギーを試験片断面積で除した値である。シャルピー衝撃値は、靭性を表すために用いられる。よって、成形体のシャルピー衝撃値を向上させることで、靭性(脆性破壊に対する抵抗)に優れる成形体、すなわち、破壊されにくい成形体が得られる。 Moreover, the impact resistance can be evaluated by a Charpy impact value, as shown in Examples described later. The "Charpy impact value" is a value obtained by dividing the impact energy required to break a test piece by the cross-sectional area of the test piece as a result of the Charpy impact test. The Charpy impact value is used to express toughness. Therefore, by improving the Charpy impact value of the molded body, a molded body having excellent toughness (resistance to brittle fracture), that is, a molded body that is difficult to break can be obtained.
次いで、本実施形態のポリアミド組成物を構成する各成分について、以下に詳細を説明する。 Next, each component constituting the polyamide composition of the present embodiment will be described in detail below.
<構成成分>
[(A)ポリアミド]
(A)ポリアミドとしては、以下に制限されないが、例えば、(A-a)ラクタムの開環重合で得られるポリアミド、(A-b)ω-アミノカルボン酸の自己縮合で得られるポリアミド、(A-c)ジアミン及びジカルボン酸を縮合することで得られるポリアミド、並びに、これらの共重合物等が挙げられる。(A)ポリアミドとしては、1種単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
<Constituent>
[(A) Polyamide]
(A) The polyamide is not limited to the following, but for example, (Aa) a polyamide obtained by ring-opening polymerization of a lactam, (Ab) a polyamide obtained by self-condensation of ω-aminocarboxylic acid, (A -c) polyamides obtained by condensing diamines and dicarboxylic acids, copolymers thereof, and the like. (A) Polyamides may be used singly or in combination of two or more.
(A-a)ポリアミドの製造に用いられるラクタムとしては、以下に制限されないが、例えば、ピロリドン、カプロラクタム、ウンデカラクタム、ドデカラクタム等が挙げられる。
(A-b)ポリアミドの製造に用いられるω-アミノカルボン酸としては、以下に制限されないが、例えば、上記ラクタムの水による開環化合物であるω-アミノ脂肪酸等が挙げられる。
また、上記ラクタム又は上記ω-アミノカルボン酸としては、それぞれ2種以上の単量体を併用して縮合させてもよい。
(Aa) Examples of the lactam used in producing the polyamide include, but are not limited to, pyrrolidone, caprolactam, undecalactam, dodecalactam, and the like.
(Ab) The ω-aminocarboxylic acid used in producing the polyamide is not limited to the following, but includes, for example, ω-amino fatty acids, which are ring-opening compounds of the above lactams with water.
As the lactam or the ω-aminocarboxylic acid, two or more monomers may be used in combination and condensed.
(A-c)ポリアミドの製造に用いられるジアミン(単量体)としては、以下に制限されないが、例えば、直鎖状の脂肪族ジアミン、分岐鎖状の脂肪族ジアミン、脂環族ジアミン、芳香族ジアミン等が挙げられる。
直鎖状の脂肪族ジアミンとしては、以下に制限されないが、例えば、ヘキサメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン等が挙げられる。
分岐鎖状の脂肪族ジアミンとしては、以下に制限されないが、例えば、2-メチルペンタンジアミン、2-エチルヘキサメチレンジアミン等が挙げられる。
脂環族ジアミンとしては、以下に制限されないが、例えば、シクロヘキサンジアミン、シクロペンタンジアミン、シクロオクタンジアミン等が挙げられる。
芳香族ジアミンとしては、以下に制限されないが、例えば、p-フェニレンジアミン、m-フェニレンジアミン等が挙げられる。
(A-c)ポリアミドの製造に用いられるジカルボン酸(単量体)としては、以下に制限されないが、例えば、脂肪族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸等が挙げられる。
脂肪族ジカルボン酸としては、以下に制限されないが、例えば、アジピン酸、ピメリン酸、セバシン酸等が挙げられる。
脂環族ジカルボン酸としては、以下に制限されないが、例えば、シクロヘキサンジカルボン酸等が挙げられる。
芳香族ジカルボン酸としては、以下に制限されないが、例えば、フタル酸、イソフタル酸等が挙げられる。
上記した単量体としてのジアミン及びジカルボン酸は、それぞれ1種単独又は2種以上組み合わせて縮合させてもよい。
(Ac) Diamines (monomers) used in the production of polyamides are not limited to the following, but examples include linear aliphatic diamines, branched aliphatic diamines, alicyclic diamines, aromatic group diamines and the like.
Linear aliphatic diamines include, but are not limited to, hexamethylenediamine, pentamethylenediamine, and the like.
Examples of branched aliphatic diamines include, but are not limited to, 2-methylpentanediamine, 2-ethylhexamethylenediamine, and the like.
Examples of the alicyclic diamine include, but are not limited to, cyclohexanediamine, cyclopentanediamine, cyclooctanediamine, and the like.
Examples of aromatic diamines include, but are not limited to, p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, and the like.
(Ac) The dicarboxylic acid (monomer) used for producing the polyamide is not limited to the following, and examples thereof include aliphatic dicarboxylic acids, alicyclic dicarboxylic acids, and aromatic dicarboxylic acids.
Examples of aliphatic dicarboxylic acids include, but are not limited to, adipic acid, pimelic acid, sebacic acid, and the like.
Examples of the alicyclic dicarboxylic acid include, but are not limited to, cyclohexanedicarboxylic acid.
Examples of aromatic dicarboxylic acids include, but are not limited to, phthalic acid, isophthalic acid, and the like.
The above diamines and dicarboxylic acids as monomers may be condensed singly or in combination of two or more.
なお、(A)ポリアミドは、必要に応じて、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸等の3価以上の多価カルボン酸に由来する単位をさらに含んでもよい。3価以上の多価カルボン酸は、1種のみを単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。 In addition, (A) polyamide may further contain units derived from polyvalent carboxylic acids having a valence of 3 or more, such as trimellitic acid, trimesic acid, and pyromellitic acid, if necessary. The trivalent or higher polyvalent carboxylic acid may be used alone or in combination of two or more.
(A)ポリアミドとして具体的には、例えば、ポリアミド4(ポリα-ピロリドン)、ポリアミド6(ポリカプロアミド)、ポリアミド11(ポリウンデカンアミド)、ポリアミド12(ポリドデカンアミド)、ポリアミド46(ポリテトラメチレンアジパミド)、ポリアミド56(ポリペンタメチレンアジパミド)、ポリアミド66(ポリヘキサメチレンアジパミド)、ポリアミド610(ポリヘキサメチレンセバカミド)、ポリアミド612(ポリヘキサメチレンドデカミド)、ポリアミド6T(ポリヘキサメチレンテレフタルアミド)、ポリアミド9T(ポリノナンメチレンテレフタルアミド)、及び、これらを構成成分として含む共重合ポリアミド等が挙げられる。
中でも、(A)ポリアミドとしては、ポリアミド46(PA46)、又は、ポリアミド66(PA66)が好ましい。PA66は、耐熱性、成形性及び靭性に優れていることから、自動車部品に好適な材料である。
(A) Specific examples of polyamides include polyamide 4 (polyα-pyrrolidone), polyamide 6 (polycaproamide), polyamide 11 (polyundecaneamide), polyamide 12 (polydodecanamide), polyamide 46 (polytetra methylene adipamide), polyamide 56 (polypentamethylene adipamide), polyamide 66 (polyhexamethylene adipamide), polyamide 610 (polyhexamethylene sebacamide), polyamide 612 (polyhexamethylene dodecamide), polyamide 6T (polyhexamethylene terephthalamide), polyamide 9T (polynonanemethylene terephthalamide), and copolymerized polyamides containing these as constituents.
Among them, (A) polyamide is preferably polyamide 46 (PA46) or polyamide 66 (PA66). PA66 is excellent in heat resistance, moldability and toughness, and is therefore a suitable material for automobile parts.
(末端封止剤)
(A)ポリアミドの末端は、公知の末端封止剤により末端封止されていてもよい。
このような末端封止剤は、上記ジカルボン酸と上記ジアミンと、必要に応じて、上記ラクタム及び上記アミノカルボン酸のうち少なくともいずれか一方とから、ポリアミドを製造する際に、分子量調節剤としても添加することができる。
(Terminal blocking agent)
(A) The terminal of the polyamide may be terminal-blocked with a known terminal-blocking agent.
Such a terminal blocker is also used as a molecular weight modifier when producing a polyamide from the dicarboxylic acid, the diamine, and, if necessary, at least one of the lactam and the aminocarboxylic acid. can be added.
末端封止剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、モノカルボン酸、モノアミン、酸無水物、モノイソシアネート、モノ酸ハロゲン化物、モノエステル類、モノアルコール類等が挙げられる。酸無水物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、無水フタル酸等が挙げられる。これら末端封止剤は、1種のみを単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
中でも、末端封止剤としては、モノカルボン酸又はモノアミンが好ましい。ポリアミドの末端が末端封止剤で封鎖されていることにより、熱安定性により優れるポリアミド組成物となる傾向にある。
Examples of terminal blocking agents include, but are not limited to, monocarboxylic acids, monoamines, acid anhydrides, monoisocyanates, monoacid halides, monoesters, and monoalcohols. Examples of acid anhydrides include, but are not limited to, phthalic anhydride. These terminal blocking agents may be used alone or in combination of two or more.
Among them, a monocarboxylic acid or a monoamine is preferable as the terminal blocking agent. By blocking the ends of the polyamide with a terminal blocking agent, the polyamide composition tends to be more excellent in thermal stability.
末端封止剤として使用できるモノカルボン酸としては、ポリアミドの末端に存在し得るアミノ基との反応性を有するものであればよい。モノカルボン酸として具体的には、以下に限定されるものではないが、例えば、脂肪族モノカルボン酸、脂環族モノカルボン酸、芳香族モノカルボン酸等が挙げられる。
脂肪族モノカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチル酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ピバリン酸、イソブチル酸等が挙げられる。
脂環族モノカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、シクロヘキサンカルボン酸等が挙げられる。
芳香族モノカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、安息香酸、トルイル酸、α-ナフタレンカルボン酸、β-ナフタレンカルボン酸、メチルナフタレンカルボン酸、フェニル酢酸等が挙げられる。
これらモノカルボン酸は、1種のみを単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
As the monocarboxylic acid that can be used as the terminal blocker, any one having reactivity with the amino group that can be present at the terminal of the polyamide can be used. Specific examples of monocarboxylic acids include, but are not limited to, aliphatic monocarboxylic acids, alicyclic monocarboxylic acids, and aromatic monocarboxylic acids.
Examples of aliphatic monocarboxylic acids include, but are not limited to, formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, caprylic acid, lauric acid, tridecylic acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, pivalic acid, isobutyric acid and the like.
Examples of the alicyclic monocarboxylic acid include, but are not limited to, cyclohexanecarboxylic acid.
Examples of aromatic monocarboxylic acids include, but are not limited to, benzoic acid, toluic acid, α-naphthalenecarboxylic acid, β-naphthalenecarboxylic acid, methylnaphthalenecarboxylic acid, and phenylacetic acid.
These monocarboxylic acids may be used alone or in combination of two or more.
末端封止剤として使用できるモノアミンとしては、ポリアミドの末端に存在し得るカルボキシ基との反応性を有するものであればよい。モノアミンとして具体的には、以下に限定されるものではないが、例えば、脂肪族モノアミン、脂環族モノアミン、芳香族モノアミン等が挙げられる。
脂肪族アミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ステアリルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン等が挙げられる。
脂環族アミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン等が挙げられる。
芳香族アミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、アニリン、トルイジン、ジフェニルアミン、ナフチルアミン等が挙げられる。
これらモノアミンは、1種のみを単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
As the monoamine that can be used as the terminal blocker, any one having reactivity with the carboxy group that can be present at the terminal of the polyamide may be used. Specific examples of monoamines include, but are not limited to, aliphatic monoamines, alicyclic monoamines, and aromatic monoamines.
Examples of aliphatic amines include, but are not limited to, methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, hexylamine, octylamine, decylamine, stearylamine, dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine. etc.
Examples of the alicyclic amine include, but are not limited to, cyclohexylamine, dicyclohexylamine, and the like.
Examples of aromatic amines include, but are not limited to, aniline, toluidine, diphenylamine, naphthylamine, and the like.
These monoamines may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types.
末端封止剤により末端封止されたポリアミドを含有するポリアミド組成物は、耐熱性、流動性、靭性、低吸水性及び剛性により優れる傾向にある。 Polyamide compositions containing polyamides end-capped with end-capping agents tend to be superior in heat resistance, fluidity, toughness, low water absorption and rigidity.
((A)ポリアミドの含有量)
ポリアミド組成物中の(A)ポリアミドの含有量は、ポリアミド組成物の総質量に対して、例えば50.0質量%以上99.0質量%以下とすることができ、例えば60.0質量%以上95.0質量%以下とすることができ、例えば70.0質量%以上90.0質量%以下とすることができる。
((A) polyamide content)
The content of (A) polyamide in the polyamide composition can be, for example, 50.0% by mass or more and 99.0% by mass or less, relative to the total mass of the polyamide composition, for example 60.0% by mass or more It can be 95.0% by mass or less, for example, 70.0% by mass or more and 90.0% by mass or less.
((A)ポリアミドの製造方法)
(A)ポリアミドを製造する際に、ジカルボン酸の添加量とジアミンの添加量とは、同モル量付近であることが好ましい。重合反応中のジアミンの反応系外への逃散分もモル比においては考慮して、ジカルボン酸全体のモル量1に対して、ジアミン全体のモル量は、0.9以上1.2以下が好ましく、0.95以上1.1以下が好ましく、0.98以上1.05以下がさらに好ましい。
ポリアミドの製造方法としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ジカルボン酸単位を構成するジカルボン酸と、ジアミン単位を構成するジアミンと、必要に応じて、ラクタム単位を構成するラクタム及びアミノカルボン酸単位を構成するアミノカルボン酸のうち少なくともいずれかと、を重合して重合体を得る工程を含む。
また、ポリアミドの製造方法において、ポリアミドの重合度を上昇させる工程を、さらに含むことが好ましい。
また、必要に応じて、得られた重合体の末端を末端封止剤により封止する封止工程を含んでもよい。
((A) Method for producing polyamide)
(A) When producing the polyamide, it is preferable that the amount of the dicarboxylic acid and the amount of the diamine added are approximately the same molar amount. Considering the amount of diamine that escapes to the outside of the reaction system during the polymerization reaction, the molar ratio of the total diamine to the total molar amount of the dicarboxylic acid is preferably 0.9 or more and 1.2 or less. , is preferably 0.95 or more and 1.1 or less, more preferably 0.98 or more and 1.05 or less.
The method for producing a polyamide is not limited to the following, but for example, a dicarboxylic acid that constitutes a dicarboxylic acid unit, a diamine that constitutes a diamine unit, and, if necessary, a lactam and an amino that constitute a lactam unit. It includes a step of polymerizing at least one of aminocarboxylic acids constituting carboxylic acid units to obtain a polymer.
Moreover, it is preferable that the method for producing a polyamide further includes a step of increasing the degree of polymerization of the polyamide.
In addition, a blocking step of blocking the ends of the obtained polymer with a terminal blocking agent may be included as necessary.
ポリアミドの具体的な製造方法としては、例えば、以下の1)~4)に例示するように種々の方法が挙げられる。
1)ジカルボン酸-ジアミン塩若しくはジカルボン酸とジアミンとの混合物の水溶液、又は、これらの水の懸濁液を加熱し、溶融状態を維持したまま重合させる方法(以下、「熱溶融重合法」と称する場合がある)。
2)熱溶融重合法で得られたポリアミドを融点以下の温度で固体状態を維持したまま重合度を上昇させる方法(以下、「熱溶融重合・固相重合法」と称する場合がある)。
3)ジカルボン酸-ジアミン塩、又は、ジカルボン酸とジアミンとの混合物を固体状態を維持したまま重合させる方法(以下、「固相重合法」と称する場合がある)。
4)ジカルボン酸と等価なジカルボン酸ハライド成分及びジアミン成分を用いて重合させる方法(以下、「溶液法」と称する場合がある)。
中でも、ポリアミドの具体的な製造方法としては、熱溶融重合法を含む製造方法が好ましい。また、熱溶融重合法によりポリアミドを製造する際には、重合が終了するまで、溶融状態を保持することが好ましい。溶融状態を保持する方法としては、例えば、ポリアミドの組成に適した重合条件で製造する方法等が挙げられる。重合条件としては、例えば、以下に示す条件等が挙げられる。まず、熱溶融重合法における重合圧力を14kg/cm2以上25kg/cm2以下(ゲージ圧)に制御し、加熱を続ける。次いで、槽内の圧力が大気圧(ゲージ圧は0kg/cm2)になるまで30分以上かけながら降圧することで、所望の組成のポリアミドが得られる。
Specific methods for producing polyamides include, for example, various methods exemplified in 1) to 4) below.
1) A method of heating an aqueous solution of a dicarboxylic acid-diamine salt or a mixture of a dicarboxylic acid and a diamine, or a suspension of these water, and polymerizing while maintaining the molten state (hereinafter referred to as "thermal melt polymerization method" sometimes referred to as).
2) A method of increasing the degree of polymerization of a polyamide obtained by a hot melt polymerization method while maintaining a solid state at a temperature below the melting point (hereinafter sometimes referred to as "hot melt polymerization/solid phase polymerization method").
3) A method of polymerizing a dicarboxylic acid-diamine salt or a mixture of a dicarboxylic acid and a diamine while maintaining the solid state (hereinafter sometimes referred to as "solid phase polymerization method").
4) A method of polymerizing using a dicarboxylic acid halide component and a diamine component equivalent to the dicarboxylic acid (hereinafter sometimes referred to as "solution method").
Among them, as a specific method for producing a polyamide, a production method including a hot melt polymerization method is preferable. Moreover, when producing a polyamide by a hot melt polymerization method, it is preferable to maintain a molten state until the polymerization is completed. As a method of maintaining the molten state, for example, a method of producing under polymerization conditions suitable for the composition of the polyamide can be mentioned. Polymerization conditions include, for example, the conditions shown below. First, the polymerization pressure in the hot melt polymerization method is controlled to 14 kg/cm 2 or more and 25 kg/cm 2 or less (gauge pressure), and heating is continued. Next, the pressure in the tank is lowered to atmospheric pressure (gauge pressure is 0 kg/cm 2 ) over 30 minutes or more to obtain a polyamide having a desired composition.
ポリアミドの製造方法において、重合形態としては、特に限定されず、バッチ式でも連続式でもよい。
ポリアミドの製造に用いる重合装置としては、特に限定されるものではなく、公知の装置を用いることができ、例えば、オートクレーブ型の反応器、タンブラー型反応器、ニーダー等の押出機型反応器等が挙げられる。
In the method for producing polyamide, the form of polymerization is not particularly limited, and may be a batch system or a continuous system.
The polymerization apparatus used for the production of polyamide is not particularly limited, and known apparatuses can be used. For example, an autoclave reactor, a tumbler reactor, an extruder reactor such as a kneader, etc. mentioned.
以下、ポリアミドの製造方法として、バッチ式の熱溶融重合法によりポリアミドを製造する方法を具体的に示すが、ポリアミドの製造方法は、これに限定されない。
まず、ポリアミドの原料成分(ジカルボン酸、ジアミン、並びに、必要に応じて、ラクタム及びアミノカルボン酸のうち少なくともいずれか)を、約40質量%以上60質量%以下含有する水溶液を、110℃以上180℃以下の温度、及び、約0.035MPa以上0.6MPa以下(ゲージ圧)の圧力で操作される濃縮槽で、約65質量%以上90質量%以下に濃縮して濃縮溶液を得る。
次いで、得られた濃縮溶液をオートクレーブに移し、当該オートクレーブにおける圧力が約1.2MPa以上2.2MPa以下(ゲージ圧)になるまで加熱を続ける。
その後、オートクレーブにおいて、水及びガス成分のうち少なくともいずれかを抜きながら圧力を約1.2MPa以上2.2MPa以下(ゲージ圧)に保ち、温度が約220℃以上260℃以下に達した時点で、大気圧まで降圧する(ゲージ圧は、0MPa)。
オートクレーブ内の圧力を大気圧に降圧後、必要に応じて減圧することにより、副生する水を効果的に除くことができる。
その後、オートクレーブを窒素等の不活性ガスで加圧し、オートクレーブからポリアミド溶融物をストランドとして押し出す。押し出されたストランドを、冷却、カッティングすることにより、ポリアミドのペレットを得る。
As a method for producing a polyamide, a method for producing a polyamide by a batch-type hot-melt polymerization method will be specifically described below, but the method for producing a polyamide is not limited to this.
First, an aqueous solution containing about 40% by mass or more and 60% by mass or less of polyamide raw material components (dicarboxylic acid, diamine, and, if necessary, at least one of lactam and aminocarboxylic acid) C. or less and a pressure of about 0.035 MPa or more and 0.6 MPa or less (gauge pressure) to concentrate to about 65 mass % or more and 90 mass % or less to obtain a concentrated solution.
The resulting concentrated solution is then transferred to an autoclave and heating is continued until the pressure in the autoclave is about 1.2 MPa to 2.2 MPa (gauge pressure).
After that, in the autoclave, the pressure is maintained at about 1.2 MPa or more and 2.2 MPa or less (gauge pressure) while removing at least one of water and gas components, and when the temperature reaches about 220 ° C. or more and 260 ° C. or less, Reduce the pressure to atmospheric pressure (gauge pressure is 0 MPa).
By reducing the pressure in the autoclave to atmospheric pressure and then reducing the pressure as necessary, water produced as a by-product can be effectively removed.
The autoclave is then pressurized with an inert gas such as nitrogen to extrude the polyamide melt from the autoclave as a strand. The extruded strand is cooled and cut to obtain polyamide pellets.
(ポリアミドのポリマー末端)
(A)ポリアミドのポリマー末端としては、特に限定されないが、以下のように分類され、定義することができる。
すなわち、1)アミノ末端、2)カルボキシ末端、3)封止剤による末端、4)その他の末端である。
1)アミノ末端は、アミノ基(-NH2基)を有するポリマー末端であり、原料のジアミン単位に由来する。
2)カルボキシ末端は、カルボキシ基(-COOH基)を有するポリマー末端であり、原料のジカルボン酸に由来する。
3)封止剤による末端は、重合時に封止剤を添加した場合に形成される末端である。封止剤としては、上述した末端封止剤が挙げられる。
4)その他の末端は、上述した1)~3)に分類されないポリマー末端である。その他の末端として具体的には、例えば、アミノ末端が脱アンモニア反応して生成した末端、カルボキシ末端から脱炭酸反応して生成した末端等が挙げられる。
(Polymer end of polyamide)
(A) Polyamide polymer ends are not particularly limited, but can be classified and defined as follows.
2) the carboxy terminus; 3) the capped terminus; 4) the other terminus.
1) Amino terminus is a polymer terminus having an amino group ( --NH2 group) and is derived from the starting diamine unit.
2) The carboxy terminus is a polymer terminus having a carboxy group (--COOH group), which is derived from the raw material dicarboxylic acid.
3) Terminals formed by a capping agent are terminals formed when a capping agent is added during polymerization. The terminal blocking agent mentioned above is mentioned as a blocking agent.
4) Other terminals are polymer terminals not classified in 1) to 3) above. Specific examples of other terminals include terminals generated by deammonification of amino terminals, terminals generated by decarboxylation of carboxy terminals, and the like.
[(B)オレフィン系エラストマー]
ポリアミド組成物は、(B)オレフィン系エラストマーを含むことで、表面自由エネルギーを低減することができ、さらに、耐衝撃性を向上することができる。これにより、成形体の耐摩擦性、耐摩耗性、及び限界PV値が優れるものとなる。
[(B) Olefin-based elastomer]
By including (B) an olefin elastomer, the polyamide composition can reduce the surface free energy and further improve the impact resistance. As a result, the molded article has excellent abrasion resistance, wear resistance, and limit PV value.
(B)オレフィン系エラストマーとしては、以下に限定されないが、例えば、エチレン-プロピレンコポリマー、エチレン-ブテンコポリマー、エチレン-ヘキセンコポリマー、エチレン-オクテンコポリマー等のエチレン-α-オレフィンコポリマーやエチレン-プロピレン-ジエンターポリマー等が挙げられる。また、これらオレフィン系エラストマーは、酸で変性されていてもよい、酸変性オレフィン系エラストマーとして具体的には、例えば、無水マレイン酸変性オレフィン系エラストマー、マレイン酸変性オレフィン系エラストマー、無水イタコン酸変性オレフィン系エラストマー、イタコン酸変性オレフィン系エラストマー、フマル酸変性オレフィン系エラストマー、メタクリル酸変性オレフィン系エラストマー、アクリル酸変性オレフィン系エラストマー等が挙げられる。これらオレフィン系エラストマーを単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。 (B) The olefin-based elastomer is not limited to the following. Enterpolymers and the like can be mentioned. Further, these olefinic elastomers may be modified with an acid. Specific examples of acid-modified olefinic elastomers include maleic anhydride-modified olefinic elastomers, maleic acid-modified olefinic elastomers, and itaconic anhydride-modified olefinic elastomers. system elastomers, itaconic acid-modified olefin-based elastomers, fumaric acid-modified olefin-based elastomers, methacrylic acid-modified olefin-based elastomers, acrylic acid-modified olefin-based elastomers, and the like. These olefinic elastomers may be used alone or in combination of two or more.
((B)オレフィン系エラストマーの含有量)
ポリアミド組成物中の(B)オレフィン系エラストマーの含有量は、(A)ポリアミド100.00質量部に対して、4.00質量部以上とすることができ、5.00質量部以上であることが好ましく7.00質量部以上であることがより好ましく、9.00質量部以上であることがさらに好ましい。(B)オレフィン系エラストマーの含有量が上記下限値以上であることで、表面自由エネルギーをより低減することができ、さらに耐衝撃性をより向上することができる。これにより、成形体の耐摩擦性、耐摩耗性、及び限界PV値がより優れるものとなる。一方で、ポリアミド組成物中の(B)オレフィン系エラストマーの含有量は、(A)ポリアミド100.00質量部に対して、20.00質量部以下であることが好ましく、15.00質量部以下であることがより好ましい。(B)オレフィン系エラストマーの含有量が上記上限値以下であることで、成形体の機械特性がより優れたものとなる。
(Content of (B) olefin elastomer)
The content of the (B) olefin elastomer in the polyamide composition can be 4.00 parts by mass or more, and is 5.00 parts by mass or more with respect to 100.00 parts by mass of the (A) polyamide. is preferably 7.00 parts by mass or more, more preferably 9.00 parts by mass or more. When the content of the olefin elastomer (B) is at least the above lower limit, the surface free energy can be further reduced, and the impact resistance can be further improved. As a result, the molded article has better friction resistance, wear resistance, and limit PV value. On the other hand, the content of the (B) olefin elastomer in the polyamide composition is preferably 20.00 parts by mass or less, and 15.00 parts by mass or less, relative to 100.00 parts by mass of the (A) polyamide. is more preferable. (B) When the content of the olefinic elastomer is equal to or less than the above upper limit, the mechanical properties of the molded article are further improved.
[(C)エチレン-スチレングラフト共重合体]
ポリアミド組成物は、(C)エチレン-スチレングラフト共重合体を含むことで、成形体の耐衝撃性(シャルピー衝撃値)を向上させることができ、また、成形体の耐摩耗性が優れるものになる。
(C)エチレン-スチレングラフト共重合体は、ポリエチレンを含む主鎖に、ポリスチレンを含む側鎖がグラフト化したグラフト共重合体であり、主鎖のポリエチレンを含むオレフィン系重合体(好ましくはポリエチレン)に、側鎖としてポリスチレン等のビニル系重合体をグラフト共重合させたグラフト共重合体であることが好ましい。
[(C) Ethylene-styrene graft copolymer]
Polyamide composition, (C) ethylene - by containing a styrene graft copolymer, it is possible to improve the impact resistance (Charpy impact value) of the molded body, also excellent abrasion resistance of the molded body Become.
(C) The ethylene-styrene graft copolymer is a graft copolymer in which side chains containing polystyrene are grafted to a main chain containing polyethylene, and is an olefinic polymer (preferably polyethylene) containing polyethylene in the main chain. Moreover, it is preferably a graft copolymer obtained by graft-copolymerizing a vinyl polymer such as polystyrene as a side chain.
(C)エチレン-スチレングラフト共重合体の調製法は特に限定されるものではないが、公知のラジカル反応によって容易に調製できる。例えば、ポリエチレンを含むオレフィン系重合体成分を構成するモノマーと、ビニル系重合体を構成するモノマーにラジカル触媒を加えて混錬してグラフト化する方法、或いはオレフィン系重合体成分又はビニル系重合体成分のいずれかに過酸化物等のラジカル触媒を加えてフリーラジカルを生成させ、これを他方の成分のポリマーと溶融混錬してグラフト化する方法等によってグラフト共重合体が調製される。 (C) The method for preparing the ethylene-styrene graft copolymer is not particularly limited, but it can be easily prepared by a known radical reaction. For example, a method of adding a radical catalyst to a monomer constituting an olefin-based polymer component including polyethylene and a monomer constituting a vinyl-based polymer and kneading them for grafting, or an olefin-based polymer component or a vinyl-based polymer. A graft copolymer is prepared by adding a radical catalyst such as a peroxide to one of the components to generate free radicals, which are then melt-kneaded with the polymer of the other component for grafting.
(C)エチレン-スチレングラフト共重合体を構成する(c1)オレフィン系重合体と(c2)ビニル系重合体の割合は、c1:c2=90:10~10:90(質量比)が好ましく、c1:c2=80:20~20:80がより好ましい。 (C) The ratio of (c1) olefin polymer and (c2) vinyl polymer constituting ethylene-styrene graft copolymer is preferably c1:c2 = 90:10 to 10:90 (mass ratio), More preferably, c1:c2=80:20 to 20:80.
((C)エチレン-スチレングラフト共重合体の含有量)
ポリアミド組成物中の(C)エチレン-スチレングラフト共重合体の含有量は、(A)ポリアミド100.00質量部に対して、5.00質量部以上であることが好ましく、5.30質量部以上であることがより好ましく、5.50質量部以上であることがさらに好ましく、5.70質量部以上であることが特に好ましい。
ポリアミド組成物中の(C)エチレン-スチレングラフト共重合体の含有量が上記下限値以上であることで、成形体の摩擦係数をより低減させることができ、また、成形体の耐摩耗性がより優れたものになる。一方、ポリアミド組成物中の(C)エチレン-スチレングラフト共重合体の含有量は、15.00質量部以下であることが好ましく、12.00質量部以下であることがより好ましく、10.00質量部以下であることがさらに好ましい。(C)エチレン-スチレングラフト共重合体の含有量が上記上限値以下であることで、成形体の機械特性がより優れたものとなる。
((C) Ethylene-styrene graft copolymer content)
The content of (C) ethylene-styrene graft copolymer in the polyamide composition is preferably 5.00 parts by mass or more with respect to 100.00 parts by mass of (A) polyamide, and 5.30 parts by mass It is more preferably 5.50 parts by mass or more, and particularly preferably 5.70 parts by mass or more.
(C) ethylene in the polyamide composition - the content of the styrene graft copolymer is at least the above lower limit, it is possible to further reduce the coefficient of friction of the molded body, also wear resistance of the molded body is improved. become better. On the other hand, the content of (C) ethylene-styrene graft copolymer in the polyamide composition is preferably 15.00 parts by mass or less, more preferably 12.00 parts by mass or less, and 10.00 It is more preferably not more than parts by mass. When the content of the ethylene-styrene graft copolymer (C) is equal to or less than the above upper limit, the mechanical properties of the molded article are further improved.
[(D)銅化合物]
ポリアミド組成物は、上記成分(A)~上記成分(C)に加えて、(D)銅化合物を更に含むことができる。
[(D) copper compound]
The polyamide composition can further contain (D) a copper compound in addition to the above components (A) to (C).
(C)銅化合物としては、ハロゲン化銅、酢酸銅、プロピオン酸銅、安息香酸銅、アジピン酸銅、テレフタル酸銅、イソフタル酸銅、サリチル酸銅、ニコチン酸銅、ステアリン酸銅等;エチレンジアミン、エチレンジアミン四酢酸等のキレート剤に配位した銅錯塩等が挙げられる。これら銅化合物は、単独で用いてもよく、2種以上を混合してもよい。この中でも、ヨウ化銅、臭化第一銅、臭化第二銅、塩化第一銅、又は酢酸銅が好ましく、ヨウ化銅がより好ましい。また、摺動特性の観点から、これらの銅化合物は、後述する(E)アルカリ金属及びアルカリ土類金属からなる群から選択される金属のハロゲン化物と、マスターバッチ化して用いることが好ましい。 (C) Copper compounds include copper halide, copper acetate, copper propionate, copper benzoate, copper adipate, copper terephthalate, copper isophthalate, copper salicylate, copper nicotinate, copper stearate; ethylenediamine, ethylenediamine A copper complex salt coordinated with a chelating agent such as tetraacetic acid can be mentioned. These copper compounds may be used alone or in combination of two or more. Among these, copper iodide, cuprous bromide, cupric bromide, cuprous chloride, or copper acetate is preferable, and copper iodide is more preferable. From the viewpoint of sliding properties, these copper compounds are preferably used in the form of a masterbatch with (E) a metal halide selected from the group consisting of alkali metals and alkaline earth metals, which will be described later.
ポリアミド組成物中の銅化合物の含有量は、(A)ポリアミド100.00質量部に対して、0.0001質量部以上1.00質量部以下が好ましく、0.005質量部以上0.20質量部以下がより好ましく、0.01質量部以上0.10質量部以下がさらに好ましい。 The content of the copper compound in the polyamide composition is preferably 0.0001 parts by mass or more and 1.00 parts by mass or less, and 0.005 parts by mass or more and 0.20 mass parts with respect to 100.00 parts by mass of the polyamide (A) Part or less is more preferable, and 0.01 to 0.10 part by mass is even more preferable.
[(E)アルカリ金属及びアルカリ土類金属からなる群から選択される金属のハロゲン化物]
ポリアミド組成物は、上記成分(A)~上記成分(C)に加えて、(E)アルカリ金属及びアルカリ土類金属からなる群から選択される金属のハロゲン化物(以下、「金属ハロゲン化物」と略する場合がある)を更に含むことができる。
[(E) a metal halide selected from the group consisting of alkali metals and alkaline earth metals]
In addition to the components (A) to (C), the polyamide composition contains (E) a metal halide selected from the group consisting of alkali metals and alkaline earth metals (hereinafter referred to as "metal halide"). may be omitted) can be further included.
金属ハロゲン化物としては、例えば、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウム、臭化カリウム、塩化カリウム、塩化ナトリウム等が挙げられる。これらの中でも、ヨウ化カリウムが好ましい。これら金属ハロゲン化物は、単独で用いてもよく、2種以上を混合してもよい。 Examples of metal halides include potassium iodide, sodium iodide, potassium bromide, potassium chloride, sodium chloride and the like. Among these, potassium iodide is preferred. These metal halides may be used alone or in combination of two or more.
ポリアミド組成物中の金属ハロゲン化物の含有量は、(A)ポリアミド100.00質量部に対して、0.0001質量部以上3.00質量部以下が好ましく、0.005質量部以上1.00質量部以下がより好ましく、0.02質量部以上0.50質量部以下がさらに好ましい。 The content of the metal halide in the polyamide composition is preferably 0.0001 parts by mass or more and 3.00 parts by mass or less, and 0.005 parts by mass or more and 1.00 parts by mass with respect to 100.00 parts by mass of the polyamide (A) It is more preferably not more than 0.02 part by mass and even more preferably 0.50 part by mass or less.
[(F)着色剤]
ポリアミド組成物は、上記成分(A)~上記成分(C)に加えて、(F)着色剤を更に含むことができる。
[(F) Colorant]
The polyamide composition can further contain (F) a colorant in addition to the above components (A) to (C).
着色剤としては、特に限定されないが、例えば、ニグロシン等の染料、酸化チタン及びカーボンブラック等の顔料;アルミニウム、着色アルミニウム、ニッケル、スズ、銅、金、銀、白金、酸化鉄、ステンレス、及びチタン等の金属粒子;マイカ製パール顔料、カラーグラファイト等のメタリック顔料等が挙げられる。これら着色剤は、単独で用いてもよく、2種以上を混合してもよい。 Colorants include, but are not limited to, dyes such as nigrosine, pigments such as titanium oxide and carbon black; aluminum, colored aluminum, nickel, tin, copper, gold, silver, platinum, iron oxide, stainless steel, and titanium. metallic particles such as mica pearl pigments and colored graphite. These colorants may be used alone or in combination of two or more.
ポリアミド組成物中の着色剤の含有量は、(A)ポリアミド100.00質量部に対して、0.0001質量部以上1.00質量部以下が好ましく、0.001質量部以上0.50質量部以下がより好ましく、0.005質量部以上0.10質量部以下がさらに好ましい。 The content of the coloring agent in the polyamide composition is preferably 0.0001 parts by mass or more and 1.00 parts by mass or less, and 0.001 parts by mass or more and 0.50 parts by mass with respect to 100.00 parts by mass of the polyamide (A) Part or less is more preferable, and 0.005 to 0.10 part by mass is even more preferable.
[(G)その他成分]
ポリアミド組成物は、上記成分(A)~上記成分(C)に加えて、必要に応じて、本実施形態のポリアミド組成物が奏する効果を損なわない範囲で、(G)その他成分を更に含むことができる。
[(G) Other components]
In addition to the above components (A) to (C), the polyamide composition further contains (G) other components, if necessary, within a range that does not impair the effects of the polyamide composition of the present embodiment. can be done.
(G)その他成分としては、(G1)潤滑剤、(G2)熱安定剤、(G3)充填材、(G4)その他の樹脂等が挙げられる。 (G) Other components include (G1) lubricants, (G2) heat stabilizers, (G3) fillers, (G4) other resins, and the like.
((G1)潤滑剤)
(G1)潤滑剤としては、特に限定されないが、例えば、高級脂肪酸、高級脂肪酸金属塩、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミド等が挙げられる。
((G1) lubricant)
(G1) Lubricants include, but are not limited to, higher fatty acids, higher fatty acid metal salts, higher fatty acid esters, higher fatty acid amides, and the like.
高級脂肪酸としては、例えば、炭素数8以上40以下の直鎖状又は分岐鎖状の、飽和又は不飽和脂肪族モノカルボン酸等が挙げられる。
炭素数8以上40以下の直鎖状又は分岐鎖状の、飽和又は不飽和脂肪族モノカルボン酸としては、例えば、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸等が挙げられる。
炭素数8以上40以下の分岐鎖状飽和脂肪族モノカルボン酸としては、例えば、イソパルミチン酸、イソステアリン酸等が挙げられる。
炭素数8以上40以下の直鎖状不飽和脂肪族モノカルボン酸としては、例えば、オレイン酸、エルカ酸等が挙げられる。
炭素数8以上40以下の分岐鎖状不飽和脂肪族モノカルボン酸としては、例えば、イソオレイン酸等が挙げられる。
これら高級脂肪酸は、それぞれ1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合せて用いてもよい。
中でも、高級脂肪酸としては、ステアリン酸又はモンタン酸が好ましい。
Examples of higher fatty acids include linear or branched, saturated or unsaturated aliphatic monocarboxylic acids having 8 to 40 carbon atoms.
Examples of linear or branched saturated or unsaturated aliphatic monocarboxylic acids having 8 to 40 carbon atoms include lauric acid, palmitic acid, stearic acid, behenic acid and montanic acid.
Examples of branched-chain saturated aliphatic monocarboxylic acids having 8 to 40 carbon atoms include isopalmitic acid and isostearic acid.
Examples of linear unsaturated aliphatic monocarboxylic acids having 8 to 40 carbon atoms include oleic acid and erucic acid.
Examples of branched unsaturated aliphatic monocarboxylic acids having 8 to 40 carbon atoms include isoleic acid.
One of these higher fatty acids may be used alone, or two or more of them may be used in combination.
Among them, stearic acid or montanic acid is preferable as the higher fatty acid.
高級脂肪酸金属塩とは、高級脂肪酸の金属塩である。
金属塩の金属元素としては、例えば、元素周期律表の第1族元素、第2族元素及び第3族元素、亜鉛、アルミニウム等が挙げられる。
元素周期律表の第1族元素としては、例えば、ナトリウム、カリウム等が挙げられる。
元素周期律表の第2族元素としては、例えば、カルシウム、マグネシウム等が挙げられる。
元素周期律表の第3族元素としては、例えば、スカンジウム、イットリウム等が挙げられる。
中でも、金属元素としては、元素周期律表の第1及び2族元素、又は、アルミニウムが好ましく、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、又は、アルミニウムがより好ましい。
A higher fatty acid metal salt is a metal salt of a higher fatty acid.
Examples of the metal elements of the metal salt include Group 1 elements, Group 2 elements and Group 3 elements of the periodic table of elements, zinc, aluminum and the like.
Group 1 elements of the periodic table of elements include, for example, sodium and potassium.
Group 2 elements of the periodic table of elements include, for example, calcium and magnesium.
Group 3 elements of the periodic table of elements include, for example, scandium and yttrium.
Among them, the metal element is preferably an element of Groups 1 and 2 of the periodic table or aluminum, and more preferably sodium, potassium, calcium, magnesium or aluminum.
高級脂肪酸金属塩として具体的には、例えば、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、モンタン酸カルシウム、モンタン酸ナトリウム、パルミチン酸カルシウム等が挙げられる。
これら高級脂肪酸金属塩は、それぞれ1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合せて用いてもよい。
中でも、高級脂肪酸金属塩としては、モンタン酸の金属塩又はステアリン酸の金属塩が好ましい。
Specific examples of higher fatty acid metal salts include calcium stearate, aluminum stearate, zinc stearate, magnesium stearate, calcium montanate, sodium montanate, and calcium palmitate.
One of these higher fatty acid metal salts may be used alone, or two or more of them may be used in combination.
Among them, as the higher fatty acid metal salt, a metal salt of montanic acid or a metal salt of stearic acid is preferable.
高級脂肪酸エステルとは、高級脂肪酸とアルコールとのエステル化物である。
高級脂肪酸エステルとしては、炭素数8以上40以下の脂肪族カルボン酸と炭素数8以上40以下の脂肪族アルコールとのエステルが好ましい。
炭素数8以上40以下の脂肪族アルコールとしては、例えば、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール、ラウリルアルコール等が挙げられる。
高級脂肪酸エステルとして具体的には、例えば、ステアリン酸ステアリル、ベヘン酸ベヘニル等が挙げられる。
これら高級脂肪酸エステルは、それぞれ1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合せて用いてもよい。
Higher fatty acid esters are esters of higher fatty acids and alcohols.
As the higher fatty acid ester, an ester of an aliphatic carboxylic acid having 8 to 40 carbon atoms and an aliphatic alcohol having 8 to 40 carbon atoms is preferable.
Examples of aliphatic alcohols having 8 to 40 carbon atoms include stearyl alcohol, behenyl alcohol, and lauryl alcohol.
Specific examples of higher fatty acid esters include stearyl stearate and behenyl behenate.
These higher fatty acid esters may be used singly or in combination of two or more.
高級脂肪酸アミドとは、高級脂肪酸のアミド化合物である。
高級脂肪酸アミドとしては、例えば、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、エチレンビスステアリルアミド、エチレンビスオレイルアミド、N-ステアリルステアリン酸アミド、N-ステアリルエルカ酸アミド等が挙げられる。
これら高級脂肪酸アミドは、それぞれ1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合せて用いてもよい。
A higher fatty acid amide is an amide compound of a higher fatty acid.
Examples of higher fatty acid amides include stearic acid amide, oleic acid amide, erucic acid amide, ethylenebisstearylamide, ethylenebisoleylamide, N-stearyl stearic acid amide, N-stearyl erucic acid amide and the like.
These higher fatty acid amides may be used singly or in combination of two or more.
ポリアミド組成物中の潤滑剤の含有量は、ポリアミド組成物中の(A)ポリアミド100質量部に対して、0.001質量部以上1質量部以下が好ましく、0.03質量部以上0.5質量部以下がより好ましい。
潤滑剤の含有量が上記範囲内にあることにより、離型性及び可塑化時間安定性により優れ、また、靭性により優れるポリアミド組成物とすることができる。また、分子鎖が切断されることによるポリアミドの極端な分子量低下をより効果的に防止することができる。
The content of the lubricant in the polyamide composition is preferably 0.001 parts by mass or more and 1 part by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyamide (A) in the polyamide composition, and 0.03 parts by mass or more and 0.5 Part by mass or less is more preferable.
When the content of the lubricant is within the above range, it is possible to obtain a polyamide composition which is more excellent in releasability and plasticization time stability, and which is also more excellent in toughness. In addition, it is possible to more effectively prevent an extreme reduction in the molecular weight of the polyamide due to scission of the molecular chain.
((G2)熱安定剤)
(G2)熱安定剤としては、以下に制限されないが、例えば、フェノール系熱安定剤、リン系熱安定剤、アミン系熱安定剤等が挙げられる。
((G2) heat stabilizer)
(G2) The heat stabilizer is not limited to the following, but includes, for example, phenol-based heat stabilizers, phosphorus-based heat stabilizers, amine-based heat stabilizers, and the like.
フェノール系熱安定剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ヒンダードフェノール化合物等が挙げられる。ヒンダードフェノール化合物は、ポリアミド等の樹脂や繊維に優れた耐熱性及び耐光性を付与する性質を有する。 Phenolic heat stabilizers include, but are not limited to, hindered phenol compounds. Hindered phenol compounds have the property of imparting excellent heat resistance and light resistance to resins such as polyamides and fibers.
ヒンダードフェノール化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、N,N'-へキサン-1,6-ジイルビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニルプロピオンアミド)、ペンタエリスリチル-テトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、N,N'-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロシンナマミド)、トリエチレングリコール-ビス[3-(3-tert-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、3,9-ビス{2-[3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピニロキシ]-1,1-ジメチルエチル}-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホネート-ジエチルエステル、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、1,3,5-トリス(4-tert-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)イソシアヌル酸等が挙げられる。
これらヒンダードフェノール化合物は、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
特に、耐熱エージング性向上の観点から、ヒンダードフェノール化合物としては、N,N'-へキサン-1,6-ジイルビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニルプロピオンアミド)]が好ましい。
Examples of the hindered phenol compound include, but are not limited to, N,N'-hexane-1,6-diylbis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenylprop onamide), pentaerythrityl-tetrakis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], N,N'-hexamethylenebis(3,5-di-tert-butyl- 4-hydroxy-hydrocinnamamide), triethylene glycol-bis[3-(3-tert-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl)propionate], 3,9-bis{2-[3-(3 -tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propynyloxy]-1,1-dimethylethyl}-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undecane, 3,5-di-tert -butyl-4-hydroxybenzylphosphonate-diethyl ester, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)benzene, 1,3,5 -tris(4-tert-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)isocyanuric acid and the like.
These hindered phenol compounds may be used alone or in combination of two or more.
In particular, from the viewpoint of improving heat aging resistance, the hindered phenol compound includes N,N'-hexane-1,6-diylbis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenylpropionamide )] is preferred.
フェノール系熱安定剤を用いる場合、ポリアミド組成物中のフェノール系熱安定剤の含有量は、ポリアミド組成物の総質量に対して、0.01質量%以上1質量%以下が好ましく、0.1質量%以上1質量%以下がより好ましい。
フェノール系熱安定剤の含有量が上記の範囲内の場合、ポリアミド組成物の耐熱エージング性をより一層向上させ、さらにガス発生量をより低減させることができる。
When using a phenolic heat stabilizer, the content of the phenolic heat stabilizer in the polyamide composition is preferably 0.01% by mass or more and 1% by mass or less with respect to the total mass of the polyamide composition, and 0.1 % by mass or more and 1 mass % or less is more preferable.
When the content of the phenolic heat stabilizer is within the above range, the heat aging resistance of the polyamide composition can be further improved and the amount of gas generated can be further reduced.
リン系熱安定剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ペンタエリスリトール型ホスファイト化合物、トリオクチルホスファイト、トリラウリルホスファイト、トリデシルホスファイト、オクチルジフェニルホスファイト、トリスイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、フェニルジ(トリデシル)ホスファイト、ジフェニルイソオクチルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、ジフェニル(トリデシル)ホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4-ジ-tert-ブチル-5-メチルフェニル)ホスファイト、トリス(ブトキシエチル)ホスファイト、4,4'-ブチリデン-ビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェニル-テトラ-トリデシル)ジホスファイト、テトラ(C12~C15混合アルキル)-4,4'-イソプロピリデンジフェニルジホスファイト、4,4'-イソプロピリデンビス(2-tert-ブチルフェニル)-ジ(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ビフェニル)ホスファイト、テトラ(トリデシル)-1,1,3-トリス(2-メチル-5-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)ブタンジホスファイト、テトラ(トリデシル)-4,4'-ブチリデンビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェニル)ジホスファイト、テトラ(C1~C15混合アルキル)-4,4'-イソプロピリデンジフェニルジホスファイト、トリス(モノ、ジ混合ノニルフェニル)ホスファイト、4,4'-イソプロピリデンビス(2-tert-ブチルフェニル)-ジ(ノニルフェニル)ホスファイト、9,10-ジ-ヒドロ-9-オキサ-9-オキサ-10-ホスファフェナンスレン-10-オキサイド、トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)ホスファイト、水素化-4,4'-イソプロピリデンジフェニルポリホスファイト、ビス(オクチルフェニル)-ビス(4,4'-ブチリデンビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェニル))-1,6-ヘキサノールジホスファイト、ヘキサトリデシル-1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-tert-ブチルフェニル)ジホスファイト、トリス(4、4'-イソプロピリデンビス(2-tert-ブチルフェニル))ホスファイト、トリス(1,3-ステアロイルオキシイソプロピル)ホスファイト、2,2-メチレンビス(4,6-ジ-tert-ブチルフェニル)オクチルホスファイト、2,2-メチレンビス(3-メチル-4,6-ジ-tert-ブチルフェニル)2-エチルヘキシルホスファイト、テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチル-5-メチルフェニル)-4,4'-ビフェニレンジホスファイト、テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)-4,4'-ビフェニレンジホスファイト等が挙げられる。
これらリン系熱安定剤は、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
中でも、リン系熱安定剤としては、ポリアミド組成物の耐熱エージング性の一層の向上及びガス発生量の低減という観点から、ペンタエリスリトール型ホスファイト化合物及びトリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイトからなる群より選ばれる1種以上が好ましい。
Examples of phosphorus-based heat stabilizers include, but are not limited to, pentaerythritol-type phosphite compounds, trioctylphosphite, trilaurylphosphite, tridecylphosphite, octyldiphenylphosphite, trisisodecyl Phosphite, phenyldiisodecylphosphite, phenyldi(tridecyl)phosphite, diphenylisooctylphosphite, diphenylisodecylphosphite, diphenyl(tridecyl)phosphite, triphenylphosphite, tris(nonylphenyl)phosphite, tris(2 ,4-di-tert-butylphenyl)phosphite, tris(2,4-di-tert-butyl-5-methylphenyl)phosphite, tris(butoxyethyl)phosphite, 4,4'-butylidene-bis( 3-methyl-6-tert-butylphenyl-tetra-tridecyl)diphosphite, tetra(C12-C15 mixed alkyl)-4,4'-isopropylidene diphenyl diphosphite, 4,4'-isopropylidenebis(2-tert -butylphenyl)-di(nonylphenyl)phosphite, tris(biphenyl)phosphite, tetra(tridecyl)-1,1,3-tris(2-methyl-5-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)butanedi Phosphites, tetra(tridecyl)-4,4'-butylidenebis(3-methyl-6-tert-butylphenyl) diphosphite, tetra(C1-C15 mixed alkyl)-4,4'-isopropylidene diphenyl diphosphite, tris (mono, dimixed nonylphenyl) phosphite, 4,4′-isopropylidenebis(2-tert-butylphenyl)-di(nonylphenyl)phosphite, 9,10-di-hydro-9-oxa-9- Oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)phosphite, hydrogenated-4,4′-isopropylidene diphenyl polyphosphite, bis (Octylphenyl)-bis(4,4′-butylidenebis(3-methyl-6-tert-butylphenyl))-1,6-hexanol diphosphite, hexatridecyl-1,1,3-tris(2- methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl)diphosphite, tris(4,4'-isopropylidenebis(2-tert-butylphenyl) )) phosphite, tris(1,3-stearoyloxyisopropyl)phosphite, 2,2-methylenebis(4,6-di-tert-butylphenyl)octylphosphite, 2,2-methylenebis(3-methyl- 4,6-di-tert-butylphenyl)2-ethylhexylphosphite, tetrakis(2,4-di-tert-butyl-5-methylphenyl)-4,4'-biphenylenediphosphite, tetrakis(2,4 -di-tert-butylphenyl)-4,4'-biphenylene diphosphite and the like.
These phosphorus-based heat stabilizers may be used alone or in combination of two or more.
Among them, as the phosphorus-based heat stabilizer, pentaerythritol type phosphite compound and tris(2,4-di-tert-butylphenyl ) one or more selected from the group consisting of phosphites.
ペンタエリスリトール型ホスファイト化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-フェニル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-メチル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-2-エチルヘキシル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-イソデシル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-ラウリル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-イソトリデシル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-ステアリル・ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル・シクロヘキシル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-ベンジル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル・エチルセロソルブ-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-ブチルカルビトール-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-オクチルフェニル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-ノニルフェニル・ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-エチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-2,6-ジ-tert-ブチルフェニル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-2,4-ジ-tert-ブチルフェニル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-2,4-ジ-tert-オクチルフェニル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-2-シクロヘキシルフェニル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-アミル-4-メチルフェニル-フェニル・ペンタエリストリトールジホスファイト、ビス(2,6-ジ-tert-アミル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6-ジ-tert-オクチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト等が挙げられる。
これらペンタエリスリトール型ホスファイト化合物は、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Examples of pentaerythritol-type phosphite compounds include, but are not limited to, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl-phenyl-pentaerythritol diphosphite, 2,6-di- tert-butyl-4-methylphenyl-methyl-pentaerythritol diphosphite, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl-2-ethylhexyl-pentaerythritol diphosphite, 2,6-di-tert- Butyl-4-methylphenyl-isodecyl-pentaerythritol diphosphite, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl-lauryl-pentaerythritol diphosphite, 2,6-di-tert-butyl-4- Methylphenyl-isotridecyl-pentaerythritol diphosphite, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl-stearyl pentaerythritol diphosphite, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl cyclohexyl -pentaerythritol diphosphite, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl-benzyl-pentaerythritol diphosphite, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl ethyl cellosolve-pentaerythritol Diphosphite, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl-butylcarbitol-pentaerythritol diphosphite, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl-octylphenyl-pentaerythritol diphosphite phosphites, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl-nonylphenyl pentaerythritol diphosphite, bis(2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl) pentaerythritol diphosphite, Bis(2,6-di-tert-butyl-4-ethylphenyl) pentaerythritol diphosphite, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl-2,6-di-tert-butylphenyl-penta Erythritol diphosphite, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl-2,4-di-tert-butylphenyl-pentaerythritol diphosphite, 2,6-di-tert-butyl-4-methyl Phenyl-2,4-di-tert-octylphenyl-pentaerythritol diphosphite, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl -2-cyclohexylphenyl-pentaerythritol diphosphite, 2,6-di-tert-amyl-4-methylphenyl-phenyl pentaerythritol diphosphite, bis(2,6-di-tert-amyl-4 -methylphenyl)pentaerythritol diphosphite, bis(2,6-di-tert-octyl-4-methylphenyl)pentaerythritol diphosphite and the like.
These pentaerythritol-type phosphite compounds may be used alone or in combination of two or more.
中でも、ペンタエリスリトール型ホスファイト化合物としては、ポリアミド組成物のガス発生量を低減させる観点から、ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-エチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6-ジ-tert-アミル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、及び、ビス(2、6-ジ-tert-オクチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイトからなる群より選ばれる1種以上が好ましく、ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイトがより好ましい。 Among them, as the pentaerythritol-type phosphite compound, bis(2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl)pentaerythritol diphosphite, bis(2 ,6-di-tert-butyl-4-ethylphenyl)pentaerythritol diphosphite, bis(2,6-di-tert-amyl-4-methylphenyl)pentaerythritol diphosphite, and bis(2,6 -di-tert-octyl-4-methylphenyl)pentaerythritol diphosphite, preferably one or more selected from the group consisting of bis(2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl)pentaerythritol diphosphite Fight is more preferred.
リン系熱安定剤を用いる場合、ポリアミド組成物中のリン系熱安定剤の含有量は、ポリアミド組成物の総質量に対して、0.01質量%以上1質量%以下が好ましく、0.1質量%以上1質量%以下がより好ましい。
リン系熱安定剤の含有量が上記の範囲内の場合、ポリアミド組成物の耐熱エージング性をより一層向上させ、さらにガス発生量をより低減させることができる。
When using a phosphorus-based heat stabilizer, the content of the phosphorus-based heat stabilizer in the polyamide composition is preferably 0.01% by mass or more and 1% by mass or less with respect to the total mass of the polyamide composition, and 0.1 % by mass or more and 1 mass % or less is more preferable.
When the content of the phosphorus-based heat stabilizer is within the above range, the heat aging resistance of the polyamide composition can be further improved, and the amount of gas generated can be further reduced.
アミン系熱安定剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、4-アセトキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-ステアロイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-アクリロイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-(フェニルアセトキシ)-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-ベンゾイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-メトキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-ステアリルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-シクロヘキシルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-ベンジルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-フェノキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-(エチルカルバモイルオキシ)-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-(シクロヘキシルカルバモイルオキシ)-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-(フェニルカルバモイルオキシ)-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-カーボネート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-オキサレート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-マロネート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-セバケート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-アジペート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-テレフタレート、1,2-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルオキシ)-エタン、α,α'-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルオキシ)-p-キシレン、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルトリレン-2,4-ジカルバメート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-ヘキサメチレン-1,6-ジカルバメート、トリス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-ベンゼン-1,3,5-トリカルボキシレート、トリス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-ベンゼン-1,3,4-トリカルボキシレート、1-[2-{3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ}ブチル]-4-[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸と1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジノールとβ,β,β',β'-テトラメチル-3,9-[2,4,8,10-テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン]ジエタノールとの縮合物等が挙げられる。
これらアミン系熱安定剤は、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Examples of amine heat stabilizers include, but are not limited to, 4-acetoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-stearoyloxy-2,2,6,6-tetra methylpiperidine, 4-acryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-(phenylacetoxy)-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-benzoyloxy-2,2,6, 6-tetramethylpiperidine, 4-methoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-stearyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-cyclohexyloxy-2,2,6, 6-tetramethylpiperidine, 4-benzyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-phenoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-(ethylcarbamoyloxy)-2,2 ,6,6-tetramethylpiperidine, 4-(cyclohexylcarbamoyloxy)-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-(phenylcarbamoyloxy)-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-carbonate, bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-oxalate, bis(2,2,6,6-tetra methyl-4-piperidyl)-malonate, bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-sebacate, bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-adipate, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-terephthalate, 1,2-bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyloxy)-ethane, α,α'-bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyloxy)-p-xylene, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl tolylene-2,4-dicarbamate, bis ( 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-hexamethylene-1,6-dicarbamate, tris(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-benzene-1,3, 5-tricarboxylate, tris(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-benzene-1,3,4-tricarboxylate, 1-[2-{3-(3,5-di -tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionyloxy}butyl]-4-[3-(3,5-di-tert-butyl-4- Hydroxyphenyl)propionyloxy]2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid and 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinol and β,β , β', β'-tetramethyl-3,9-[2,4,8,10-tetraoxaspiro(5,5)undecane]diethanol.
These amine heat stabilizers may be used alone or in combination of two or more.
アミン系熱安定剤を用いる場合、ポリアミド組成物中のアミン系熱安定剤の含有量は、ポリアミド組成物の総質量に対して、0.01質量%以上1質量%以下が好ましく、0.1質量%以上1質量%以下がより好ましい。
アミン系熱安定剤の含有量が上記の範囲内の場合、ポリアミド組成物の耐熱エージング性をより一層向上させることができ、さらにガス発生量をより低減させることができる。
When using an amine-based heat stabilizer, the content of the amine-based heat stabilizer in the polyamide composition is preferably 0.01% by mass or more and 1% by mass or less with respect to the total mass of the polyamide composition, and 0.1 % by mass or more and 1 mass % or less is more preferable.
When the content of the amine-based heat stabilizer is within the above range, the heat aging resistance of the polyamide composition can be further improved, and the amount of gas generated can be further reduced.
((G3)充填材)
ポリアミド組成物は、(G3)充填材を含まなくとも、優れた摺動性に加えて、シャルピー衝撃値及び限界PV値が向上した摺動部材とすることができるが、(G3)充填材を更に含んでいてもよい。
((G3) filler)
The polyamide composition can be used as a sliding member with improved Charpy impact value and limit PV value in addition to excellent slidability even without the (G3) filler. It may further contain:
(G3)充填材としては、以下に限定されるものではないが、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、ケイ酸カルシウム繊維、チタン酸カリウム繊維、ホウ酸アルミニウム繊維、ワラストナイト、カーボンナノチューブ等が挙げられる。これらの中でも、炭素繊維又はガラス繊維が好ましく、ポリアミド組成物の強度を増大させる観点からは、ガラス繊維が好ましく、摺動性向上の観点からは、炭素繊維が好ましいい。
炭素繊維としては、例えば、ポリアクリロニトリル(PAN)系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維のいずれも用いることができる。機械物性の観点から、PAN系炭素繊維を用いることが好ましい。
上述した充填材は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(G3) Fillers include, but are not limited to, carbon fibers, glass fibers, calcium silicate fibers, potassium titanate fibers, aluminum borate fibers, wollastonite, carbon nanotubes, and the like. be done. Among these, carbon fiber or glass fiber is preferable, glass fiber is preferable from the viewpoint of increasing the strength of the polyamide composition, and carbon fiber is preferable from the viewpoint of improving slidability.
As carbon fibers, for example, both polyacrylonitrile (PAN)-based carbon fibers and pitch-based carbon fibers can be used. From the viewpoint of mechanical properties, it is preferable to use PAN-based carbon fiber.
The above fillers may be used alone or in combination of two or more.
ポリアミド組成物中の充填材の含有量は、摺動特性向上の観点から、(A)ポリアミド100質量部に対して、1質量部以上30質量部以下が好ましく、3質量部以上20質量部以下がより好ましく、5質量部以上10質量部以下がさらに好ましい。 From the viewpoint of improving the sliding properties, the content of the filler in the polyamide composition is preferably 1 part by mass or more and 30 parts by mass or less, and 3 parts by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyamide (A). is more preferable, and 5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less is even more preferable.
炭素繊維は、生産性の観点から、3mmから10mm程度の短繊維の形の炭素繊維を押出機で溶融混練により加えることが好ましい。その際、炭素繊維の折れを防ぐ観点から、サイドフィーダーから炭素繊維を添加することが好ましい。 From the viewpoint of productivity, carbon fibers are preferably added in the form of short fibers of about 3 mm to 10 mm by melt-kneading with an extruder. At that time, from the viewpoint of preventing the carbon fibers from breaking, it is preferable to add the carbon fibers from a side feeder.
炭素繊維は、ポリアミド樹脂との親和性の観点から、ウレタン系収束剤、無水マレイン酸系収束剤、アクリル系収束剤、ポリアミド系収束剤を塗布されているものが好ましい。
炭素繊維は、物性と摺動性の観点から、直径が5μm以上10μm以下であることが好ましい。
Carbon fibers are preferably coated with a urethane-based sizing agent, a maleic anhydride-based sizing agent, an acrylic-based sizing agent, or a polyamide-based sizing agent from the viewpoint of affinity with polyamide resins.
From the viewpoint of physical properties and slidability, the carbon fiber preferably has a diameter of 5 μm or more and 10 μm or less.
((G4)その他の樹脂)
(G4)その他の樹脂としては、特に限定されるものではないが、後述する熱可塑性樹脂やゴム成分等が挙げられる。
((G4) other resins)
(G4) Other resins include, but are not limited to, thermoplastic resins and rubber components, which will be described later.
熱可塑性樹脂としては、例えば、アタクチックポリスチレン、アイソタクチックポリスチレン、シンジオタクチックポリスチレン、AS(アクリロニトリル-スチレン)樹脂、ABS(アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン)樹脂等のポリスチレン系樹脂;ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂;ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の含ハロゲンビニル化合物系樹脂等が挙げられる。
これらの熱可塑性樹脂は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合せて用いてもよい。
Examples of thermoplastic resins include polystyrene resins such as atactic polystyrene, isotactic polystyrene, syndiotactic polystyrene, AS (acrylonitrile-styrene) resin, ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene) resin; Acrylic resins such as acrylic acid esters and polymethyl methacrylate; halogen-containing vinyl compound resins such as polyvinyl chloride and polyvinylidene chloride;
These thermoplastic resins may be used alone or in combination of two or more.
ゴム成分としては、例えば、天然ゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ネオプレン、ポリスルフィドゴム、チオコールゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、エピクロロヒドリンゴム、スチレン-ブタジエンブロック共重合体(SBR)、水素添加スチレン-ブタジエンブロック共重合体(SEB)、スチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合体(SBS)、水素添加スチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合体(SEBS)、スチレン-イソプレンブロック共重合体(SIR)、水素添加スチレン-イソプレンブロック共重合体(SEP)、スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体(SIS)、水素添加スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体(SEPS)、スチレン-ブタジエンランダム共重合体、水素添加スチレン-ブタジエンランダム共重合体、スチレン-エチレン-プロピレンランダム共重合体、スチレン-エチレン-ブチレンランダム共重合体、エチレン-プロピレン共重合体(EPR)、エチレン-(1-ブテン)共重合体、エチレン-(1-ヘキセン)共重合体、エチレン-(1-オクテン)共重合体、エチレン-プロピレン-ジエン共重合体(EPDM)や、ブタジエン-アクリロニトリル-スチレン-コアシェルゴム(ABS)、メチルメタクリレート-ブタジエン-スチレン-コアシェルゴム(MBS)、メチルメタクリレート-ブチルアクリレート-スチレン-コアシェルゴム(MAS)、オクチルアクリレート-ブタジエン-スチレン-コアシェルゴム(MABS)、アルキルアクリレート-ブタジエン-アクリロニトリル-スチレンコアシェルゴム(AABS)、ブタジエン-スチレン-コアシェルゴム(SBR)、メチルメタクリレート-ブチルアクリレートシロキサンをはじめとするシロキサン含有コアシェルゴム等のコアシェルタイプ等が挙げられる。
これらのゴム成分は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合せて用いてもよい。
Examples of rubber components include natural rubber, polybutadiene, polyisoprene, polyisobutylene, neoprene, polysulfide rubber, thiocol rubber, acrylic rubber, urethane rubber, silicone rubber, epichlorohydrin rubber, styrene-butadiene block copolymer (SBR), Hydrogenated styrene-butadiene block copolymer (SEB), styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS), hydrogenated styrene-butadiene-styrene block copolymer (SEBS), styrene-isoprene block copolymer (SIR ), hydrogenated styrene-isoprene block copolymer (SEP), styrene-isoprene-styrene block copolymer (SIS), hydrogenated styrene-isoprene-styrene block copolymer (SEPS), styrene-butadiene random copolymer , hydrogenated styrene-butadiene random copolymer, styrene-ethylene-propylene random copolymer, styrene-ethylene-butylene random copolymer, ethylene-propylene copolymer (EPR), ethylene-(1-butene) copolymer ethylene-(1-hexene) copolymer, ethylene-(1-octene) copolymer, ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM), butadiene-acrylonitrile-styrene-core-shell rubber (ABS), methyl methacrylate-butadiene-styrene-core shell rubber (MBS), methyl methacrylate-butyl acrylate-styrene-core-shell rubber (MAS), octyl acrylate-butadiene-styrene-core-shell rubber (MABS), alkyl acrylate-butadiene-acrylonitrile-styrene core-shell rubber ( AABS), butadiene-styrene-core-shell rubber (SBR), and siloxane-containing core-shell rubbers such as methyl methacrylate-butyl acrylate siloxane.
These rubber components may be used alone or in combination of two or more.
<ポリアミド組成物の製造方法>
ポリアミド組成物の製造方法としては、上記成分(A)~上記成分(C)を含む原料成分を溶融混練する工程を含む製造方法であれば、特に限定されるものではない。
溶融混錬工程において、例えば、上記原料成分を押出機で溶融混練する場合には、押出機の設定温度を、上記(A)ポリアミドの融点(Tm2)+30℃以下とすることが好ましい。
<Method for producing polyamide composition>
The method for producing the polyamide composition is not particularly limited as long as it is a production method including a step of melt-kneading the raw material components including the component (A) to the component (C).
In the melt-kneading step, for example, when the raw material components are melt-kneaded by an extruder, the set temperature of the extruder is preferably the melting point (Tm2) of the polyamide (A) + 30°C or less.
(A)ポリアミドを含む原料成分を溶融混練する方法としては、例えば、以下の(1)又は(2)の方法等が挙げられる。
(1)(A)ポリアミドとその他の原料とをタンブラー、ヘンシェルミキサー等を用いて混合し、溶融混練機に供給し混練する方法。
(2)単軸又は2軸押出機で溶融状態にした(A)ポリアミドに、サイドフィーダーからその他の原料を配合する方法。
(A) Examples of the method of melt-kneading raw material components containing polyamide include the following methods (1) and (2).
(1) A method of mixing (A) polyamide and other raw materials using a tumbler, a Henschel mixer, etc., and supplying the mixture to a melt-kneader for kneading.
(2) A method of blending other raw materials from a side feeder into (A) polyamide which has been melted by a single-screw or twin-screw extruder.
ポリアミド組成物を構成する成分を溶融混練機に供給する方法は、すべての構成成分を同一の供給口に一度に供給してもよく、構成成分をそれぞれ異なる供給口から供給してもよい。 As for the method of supplying the components constituting the polyamide composition to the melt kneader, all the components may be supplied to the same supply port at once, or the components may be supplied from different supply ports.
溶融混練温度は、樹脂温度にして250℃以上350℃以下程度であることが好ましい。
溶融混練時間は、0.25分間以上5分間以下程度であることが好ましい。
溶融混練を行う装置としては、特に限定されるものではなく、公知の装置、例えば、単軸又は2軸押出機、バンバリーミキサー、ミキシングロール等の溶融混練機を用いることができる。
The melt-kneading temperature is preferably about 250° C. or higher and 350° C. or lower in terms of resin temperature.
The melt-kneading time is preferably about 0.25 minutes or more and 5 minutes or less.
The apparatus for melt-kneading is not particularly limited, and known apparatuses such as single-screw or twin-screw extruders, Banbury mixers, mixing rolls, and other melt-kneaders can be used.
ポリアミド組成物を製造する際の各成分の配合量は、上述したポリアミド組成物における各成分の含有量と同様である。 The blending amount of each component when producing the polyamide composition is the same as the content of each component in the polyamide composition described above.
≪成形体≫
本実施形態の成形体は、上述したポリアミド組成物を成形してなる。
≪Molded body≫
The molded article of this embodiment is obtained by molding the polyamide composition described above.
本実施形態の成形体は、上記構成を有することで、従来のものよりも限界PV値及び耐衝撃性が向上したものである。そのため、本実施形態の成形体は、摺動部材として好ましく用いられる。すなわち、一実施形態において、本発明は、摺動部材の限界PV値及び耐衝撃性を向上させる方法を提供する。 By having the above structure, the molded article of the present embodiment has improved limit PV value and impact resistance as compared with conventional ones. Therefore, the molded article of this embodiment is preferably used as a sliding member. That is, in one embodiment, the present invention provides a method for improving the critical PV value and impact resistance of a sliding member.
本実施形態の成形体において、Mスケールで測定されたロックウェル硬度が50超80未満であり、51以上79以下であることが好ましく、55以上78以下であることがより好ましく、60以上77以下であることがさらに好ましい。
成形体のロックウェル硬度が上記数値範囲内であることで、摩擦係数を低減することができ、耐摩耗性及び耐摩擦性に優れ、限界PV値がより向上した成形体が得られる。
In the molded article of the present embodiment, the Rockwell hardness measured on the M scale is more than 50 and less than 80, preferably 51 or more and 79 or less, more preferably 55 or more and 78 or less, and 60 or more and 77 or less. is more preferable.
When the Rockwell hardness of the molded article is within the above numerical range, the coefficient of friction can be reduced, and a molded article having excellent wear resistance and friction resistance and a further improved limit PV value can be obtained.
成形体のロックウェル硬度は、例えば、硬度計((株)明石製作所製、Akashi ATK-F3000)を用いて、ISO 2039-2:1987に準拠して、Mスケールで測定することができる。 The Rockwell hardness of the molded body can be measured on the M scale according to ISO 2039-2:1987 using a hardness tester (Akashi ATK-F3000, manufactured by Akashi Seisakusho Co., Ltd.).
本実施形態の成形体の表面自由エネルギーは、40mJ/m2以下であることが好ましい。なお、ここでいう「表面自由エネルギー(Surface Free Energy;SFE)」とは、固体において分子間力によってその表面に働く表面張力のことを意味する。表面自由エネルギーの単位は、mN/m又はmJ/m2で表され、固体の表面自由エネルギーの値が小さいほど、当該固体は、別の固体又は液体に濡れにくく、一方で、固体の表面自由エネルギーの値が大きいほど、当該固体は、別の固体又は液体に濡れやすい。よって、本実施形態の成形体の表面自由エネルギーが上記上限値以下であることで、別の部材との相互作用がより少なくなり、耐摩耗性及び耐摩擦性により優れるものとなる。
一方、成形体の表面自由エネルギーの下限値は特に限定されないが、例えば、35mJ/m2とすることができる。
The surface free energy of the molded article of the present embodiment is preferably 40 mJ/m 2 or less. The term "Surface Free Energy (SFE)" as used herein means surface tension acting on the surface of a solid due to intermolecular forces. The unit of surface free energy is expressed in mN/m or mJ/ m2 . The higher the energy value, the more likely the solid will be wetted by another solid or liquid. Therefore, when the surface free energy of the molded body of the present embodiment is equal to or less than the above upper limit value, the interaction with another member is further reduced, resulting in superior wear resistance and friction resistance.
On the other hand, the lower limit of the surface free energy of the compact is not particularly limited, but can be set to 35 mJ/m 2 , for example.
成形体の表面自由エネルギーは、例えば、接触角計(型式:B100W、株式会社あすみ技研製)を用いて、純水及びジヨードメタンと成形体との接触角を測定し、得られた接触角を用いてOwens and Wendtの理論式により求めることができる。具体的には、以下の式を用いて算出される。 The surface free energy of the molded article is obtained by measuring the contact angle between pure water and diiodomethane and the molded article using, for example, a contact angle meter (model: B100W, manufactured by Asumi Giken Co., Ltd.), and using the obtained contact angle. can be obtained from the theoretical formula of Owens and Wendt. Specifically, it is calculated using the following formula.
上記式Aにおいて、γSVは、成形体の表面自由エネルギーであり、成形体の表面自由エネルギーの成分を分散成分(γSVd)と、水素結合と双極子・双極子相互作用に基づく成分(γSVh)に分けて表現している。 In the above formula A, γSV is the surface free energy of the compact, and the components of the surface free energy of the compact are the dispersion component (γSV d ) and the component based on hydrogen bonding and dipole-dipole interaction (γSV h ).
成形体の表面自由エネルギー(γSV)における未知の2成分(γSVd及びγSVh)を求めるために、表面自由エネルギーが既知である2種類の液体(純水及びジヨードメタン)を用いて、上述のとおり、接触角計を用いて、純水及びジヨードメタンと成形体との接触角を測定する。得られた純水の接触角θ1及びジヨードメタンの接触角θ2、既知の純水の分散成分(γLV1d)及び水素結合と双極子・双極子相互作用に基づく成分(γLV1h)、並びに、既知のジヨードメタンの分散成分(γLV2d)及び水素結合と双極子・双極子相互作用に基づく成分(γLV2h)を、それぞれ上記式B及び上記式Cに代入して、成形体の表面自由エネルギー(γSV)における未知の2成分(γSVd及びγSVh)による2元1次方程式を導き、これを解いて、表面自由エネルギー(γSV)を求める。 In order to obtain the two unknown components (γSV d and γSV h ) in the surface free energy (γSV) of the compact, two types of liquids (pure water and diiodomethane) with known surface free energies were used as described above. , using a contact angle meter, measure the contact angle between pure water and diiodomethane and the compact. The obtained pure water contact angle θ 1 and diiodomethane contact angle θ 2 , the known pure water dispersion component (γLV1 d ) and the component based on hydrogen bonding and dipole-dipole interaction (γLV1 h ), and Substituting the known dispersion component (γLV2 d ) of diiodomethane and the component (γLV2 h ) based on hydrogen bonding and dipole-dipole interaction into the above formulas B and C, respectively, the surface free energy of the compact ( γSV) with two unknown components (γSV d and γSV h ) is derived and solved to obtain the surface free energy (γSV).
次いで、本実施形態の成形体の原料であるポリアミド組成物について以下に説明する。 Next, the polyamide composition, which is the raw material of the molded article of the present embodiment, will be described below.
<成形体の製造方法>
成形体の製造方法としては、例えば、上記ポリアミド組成物のペレットを溶融して、流動ゲートを1か所以上有する金型を用いて成形する工程を含む製造方法等が挙げられる。
<Method for manufacturing molded body>
Examples of the method for producing a molded article include a production method including a step of melting pellets of the polyamide composition and molding using a mold having one or more flow gates.
本実施形態の成形体を製造する際の各成分の配合量は、上述したポリアミド組成物における各成分の含有量と同様である。 The blending amount of each component when producing the molded article of the present embodiment is the same as the content of each component in the polyamide composition described above.
また、本実施形態の成形体は、上記ポリアミド組成物を公知の射出成形方法を用いて、成形することにより得られる。
公知の成形方法としては、以下に限定されるものではないが、例えば、射出成形、ガスアシスト射出成形等、一般に知られているプラスチックの射出成形方法が挙げられる。
Also, the molded article of the present embodiment is obtained by molding the polyamide composition using a known injection molding method.
Examples of known molding methods include, but are not limited to, generally known plastic injection molding methods such as injection molding and gas-assisted injection molding.
本実施形態の成形体を成形する際の成形機の設定温度は、使用するポリアミドの融点より5℃高い温度から310℃までの範囲で設定することが好ましく、使用するポリアミドの融点より10℃高い温度から300℃までの範囲がより好ましく、使用するポリアミドの融点より15℃高い温度から295℃までの範囲であることがさらに好ましい。成形機の設定温度を上記上限値以下とすることにより、ポリアミド組成物の溶融時及び射出時における上記成分(B)及び上記成分(C)の溶融、凝集を抑制することができ、成形品中の上記成分(B)及び上記成分(C)の分散を充分なものとすることができる。 The set temperature of the molding machine when molding the molded article of the present embodiment is preferably set in the range of 5 ° C. higher than the melting point of the polyamide to be used to 310 ° C., and 10 ° C. higher than the melting point of the polyamide to be used. More preferably, the temperature ranges from 15°C above the melting point of the polyamide used to 295°C. By setting the temperature of the molding machine to the above upper limit or less, it is possible to suppress the melting and aggregation of the component (B) and the component (C) during melting and injection of the polyamide composition, and in the molded product can sufficiently disperse the component (B) and the component (C).
<用途>
本実施形態の成形体は、摺動特性に優れ、且つ耐衝撃性及び限界PV値が向上している。そのため、本実施形態の成形体は、電気及び電子機器、事務機器、自動車、産業機器等、広範な分野で高性能を要求される摺動部材として好適に用いることができる。これら分野で用いられる摺動部材として具体的には、例えば、軸受け、歯車、カム、ローラー、アクセルペダルローター、滑り板、プーリー、レバー、チェーンガイド、シュー等が挙げられる。
<Application>
The molded article of the present embodiment has excellent sliding properties and improved impact resistance and limit PV value. Therefore, the molded article of this embodiment can be suitably used as a sliding member that requires high performance in a wide range of fields such as electrical and electronic equipment, office equipment, automobiles, and industrial equipment. Specific examples of sliding members used in these fields include bearings, gears, cams, rollers, accelerator pedal rotors, sliding plates, pulleys, levers, chain guides, and shoes.
以下、具体的な実施例及び比較例を挙げて、本発明について詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、実施例において、1kg/cm2は、0.098MPaを意味する。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to specific examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.
In the examples, 1 kg/cm 2 means 0.098 MPa.
<原料>
以下、ポリアミド組成物に含まれる各原料について説明する。
<raw materials>
Each raw material contained in the polyamide composition will be described below.
[(A)ポリアミド]
A-1:ポリアミド66(PA66)(旭化成株式会社製、商品名「レオナ1300 301」)
[(A) Polyamide]
A-1: Polyamide 66 (PA66) (manufactured by Asahi Kasei Corporation, trade name “Leona 1300 301”)
[(B)オレフィン系エラストマー]
B-1:エチレン-オクタン共重合体(Dupont社製、商品名「Fusabond MN495D」)
B-2:エチレン-オクタン(EO)系ポリオレフィンエラストマー(POE)(ダウケミカル社製、商品名「Engage 8180」)
[(B) Olefin-based elastomer]
B-1: Ethylene-octane copolymer (manufactured by Dupont, trade name "Fusabond MN495D")
B-2: Ethylene-octane (EO)-based polyolefin elastomer (POE) (manufactured by Dow Chemical Company, trade name “Engage 8180”)
[(C)エチレン-スチレングラフト共重合体]
C-1:低密度ポリエチレン-ポリスチレングラフト共重合体(日油社製、商品名「モディパーA1100」)
[(C) Ethylene-styrene graft copolymer]
C-1: Low-density polyethylene-polystyrene graft copolymer (manufactured by NOF Corporation, trade name “Modiper A1100”)
[(D)銅化合物]
D-1:ヨウ化銅(CuI)(商品名「ヨウ化銅(I)」、和光純薬工業社製)
[(D) copper compound]
D-1: Copper iodide (CuI) (trade name “copper iodide (I)”, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
[(E)金属ハロゲン化物
E-1:ヨウ化カリウム(KI)(商品名「ヨウ化カリウム」、和光純薬工業社製)
[(E) metal halide E-1: potassium iodide (KI) (trade name “potassium iodide”, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
[(F)着色剤]
F-1:カーボンブラック(CB)
[(F) Colorant]
F-1: carbon black (CB)
[(H)摺動性向上剤]
H-1:ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)(三井・デュポンフロロケミカル社製、商品名「TLP10F-1」、数平均1次粒子径0.2μm、融点329℃、数平均分子量300000(低分子量PTFE))
H-2:ジメチルシリコーン(ダウケミカル社製、商品名「SH200」)
[(H) slidability improver]
H-1: Polytetrafluoroethylene (PTFE) (manufactured by Mitsui-DuPont Fluorochemicals, trade name “TLP10F-1”, number average primary particle size 0.2 μm, melting point 329 ° C., number average molecular weight 300000 (low molecular weight PTFE ))
H-2: Dimethyl silicone (manufactured by Dow Chemical Company, trade name “SH200”)
<成形体の物性の測定方法>
[成形体の製造]
射出成形機(ファナック社製)を用いて、冷却時間15秒、スクリュー回転数100rpm、金型温度80℃、シリンダー温度270℃以上280℃以下に設定し、各ポリアミド組成物のペレットから成形体1(縦180mm、幅20mm、厚さ2mm又は4mm)、及び、成形体2(JIS K 7218 A形)を製造した。
<Method for measuring physical properties of compact>
[Production of molding]
Using an injection molding machine (manufactured by Fanuc), the cooling time is set to 15 seconds, the screw rotation speed is 100 rpm, the mold temperature is set to 80 ° C., and the cylinder temperature is set to 270 ° C. or higher and 280 ° C. or lower. (length 180 mm, width 20 mm, thickness 2 mm or 4 mm) and molded body 2 (JIS K 7218 A type) were produced.
[物性1]
(ロックウェル硬度)
各成形体1について、硬度計((株)明石製作所製、Akashi ATK-F3000)を用いて、ISO 2039-2:1987に準拠して、Mスケールで、ロックウェル硬度を測定した。
[Physical properties 1]
(Rockwell hardness)
For each compact 1, the Rockwell hardness was measured on the M scale in accordance with ISO 2039-2:1987 using a hardness tester (Akashi ATK-F3000, manufactured by Akashi Seisakusho Co., Ltd.).
[物性2]
(表面自由エネルギー)
各成形体1について、接触角計(型式:B100W、株式会社あすみ技研製)を用いて、純水及びジヨードメタンと成形体との接触角を測定し、得られた接触角を用いてOwens and Wendtの理論式により求めた。具体的には、以下の式を用いて算出された。
[Physical properties 2]
(Surface free energy)
For each compact 1, a contact angle meter (model: B100W, manufactured by Asumi Giken Co., Ltd.) was used to measure the contact angle between pure water and diiodomethane and the compact. It was obtained by the theoretical formula of Specifically, it was calculated using the following formula.
上記式Aにおいて、γSVは、成形体の表面自由エネルギーであり、成形体の表面自由エネルギーの成分を分散成分(γSVd)と、水素結合と双極子・双極子相互作用に基づく成分(γSVh)に分けて表現している。 In the above formula A, γSV is the surface free energy of the compact, and the components of the surface free energy of the compact are the dispersion component (γSV d ) and the component based on hydrogen bonding and dipole-dipole interaction (γSV h ).
成形体の表面自由エネルギー(γSV)における未知の2成分(γSVd及びγSVh)を求めるために、表面自由エネルギーが既知である2種類の液体(純水及びジヨードメタン)を用いて、上述のとおり、接触角計(型式:B100W、株式会社あすみ技研製)を用いて、純水及びジヨードメタンと成形体との接触角を測定した。得られた純水の接触角θ1及びジヨードメタンの接触角θ2、既知の純水の分散成分(γLV1d)及び水素結合と双極子・双極子相互作用に基づく成分(γLV1h)、並びに、既知のジヨードメタンの分散成分(γLV2d)及び水素結合と双極子・双極子相互作用に基づく成分(γLV2h)を、それぞれ上記式B及び上記式Cに代入して、成形体の表面自由エネルギー(γSV)における未知の2成分(γSVd及びγSVh)による2元1次方程式を導き、これを解いて、表面自由エネルギー(γSV)を求めた。 In order to obtain the two unknown components (γSV d and γSV h ) in the surface free energy (γSV) of the compact, two types of liquids (pure water and diiodomethane) with known surface free energies were used as described above. , a contact angle meter (model: B100W, manufactured by Asumi Giken Co., Ltd.) was used to measure the contact angles between pure water and diiodomethane and the compact. The obtained pure water contact angle θ 1 and diiodomethane contact angle θ 2 , the known pure water dispersion component (γLV1 d ) and the component based on hydrogen bonding and dipole-dipole interaction (γLV1 h ), and Substituting the known diiodomethane dispersion component (γLV2 d ) and the component (γLV2 h ) based on hydrogen bonding and dipole-dipole interaction into the above formulas B and C, respectively, the surface free energy of the compact ( A linear equation with two unknown components (γSV d and γSV h ) in γSV) was derived and solved to obtain the surface free energy (γSV).
<評価方法>
[評価1]
(シャルピー衝撃値)
各成形体1について、80×10×4mmに加工し、ISO179に準拠して、ノッチ付シャルピー衝撃値(kJ/m2)を測定した。
<Evaluation method>
[Evaluation 1]
(Charpy impact value)
Each compact 1 was processed to 80×10×4 mm, and the notched Charpy impact value (kJ/m 2 ) was measured according to ISO179.
[評価2]
(限界PV値)
各成形体2についてJIS K 7218 A法b形に加工し、JIS K 7218 A法に準拠して測定した。
また、得られた限界PV値を以下の評価基準に基づいて評価した。
[Evaluation 2]
(limit PV value)
Each compact 2 was processed into JIS K 7218 A method b type and measured according to JIS K 7218 A method.
Also, the obtained limit PV value was evaluated based on the following evaluation criteria.
(評価基準)
○:限界PV値が800以上
×:限界PV値が800未満
(Evaluation criteria)
○: limit PV value is 800 or more ×: limit PV value is less than 800
<成形体の製造方法>
[実施例1~実施例2及び比較例1~比較例5]
(ポリアミド組成物PA-a1及びPA-b1~PA-b5の製造)
下記表1に記載の組成となるように、各原料成分用いて、各ポリアミド組成物を以下の方法で製造した。
なお、ポリアミドA-1は窒素気流中で乾燥し水分率を約0.2質量%に調整してから、ポリアミド組成物の原料として用いた。
<Method for manufacturing molded body>
[Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 5]
(Production of polyamide compositions PA-a1 and PA-b1 to PA-b5)
Each polyamide composition was produced by the following method using each raw material component so as to have the composition shown in Table 1 below.
Polyamide A-1 was dried in a nitrogen stream to adjust the moisture content to about 0.2% by mass, and then used as a raw material for the polyamide composition.
ポリアミド組成物の製造装置としては、二軸押出機(ZSK-26MC:コペリオン社製(ドイツ))を用いた。
二軸押出機は、押出機上流側から1番目のバレルに上流側供給口を有し、6番目のバレルに下流側第1供給口を有し、9番目のバレルに下流側第2供給口を有していた。また、二軸押出機において、押出機長さ(lx)/スクリュー径(dx)は48であり、バレル数は12であった。
二軸押出機において、上流側供給口からダイまでの温度を295℃に設定し、スクリュー回転数250rpm、吐出量25kg/hに設定した。
A twin-screw extruder (ZSK-26MC: manufactured by Coperion GmbH (Germany)) was used as an apparatus for producing the polyamide composition.
The twin-screw extruder has an upstream feed port on the first barrel from the upstream side of the extruder, a downstream first feed port on the sixth barrel, and a downstream second feed port on the ninth barrel. had In the twin-screw extruder, the extruder length (lx)/screw diameter (dx) was 48, and the number of barrels was 12.
In the twin-screw extruder, the temperature from the upstream supply port to the die was set at 295° C., the screw rotation speed was set at 250 rpm, and the discharge rate was set at 25 kg/h.
上記製造装置を用いた具体的な製造方法としては、(A)ポリアミドを二軸押出機の上流側供給口より供給し、二軸押出機の下流側第1供給口より、その他原料成分を供給し、ダイヘッドより押し出された溶融混練物をストランド状で冷却し、ペレタイズして各ポリアミド組成物のペレットを得た。得られたポリアミド組成物のペレットを、窒素気流中で乾燥し、ポリアミド組成物中の水分量を500ppm以下にした。 As a specific manufacturing method using the above-described manufacturing apparatus, (A) polyamide is supplied from the upstream supply port of the twin-screw extruder, and other raw materials are supplied from the downstream first supply port of the twin-screw extruder. Then, the melt-kneaded product extruded from the die head was cooled in the form of a strand and pelletized to obtain pellets of each polyamide composition. The obtained polyamide composition pellets were dried in a nitrogen stream to reduce the water content in the polyamide composition to 500 ppm or less.
実施例及び比較例で得られたポリアミド組成物を用いた各成形体の物性値及び評価結果を以下の表1に示す。なお、表1において、「-」はシャルピー衝撃試験において成形体が破壊しなかったことを意味する。 Table 1 below shows the physical properties and evaluation results of molded articles using the polyamide compositions obtained in Examples and Comparative Examples. In Table 1, "-" means that the compact did not break in the Charpy impact test.
表1から、ポリアミドと、オレフィン系エラストマーと、エチレン-スチレングラフト共重合体と、を含むポリアミド組成物PA-a1及びPA-a2(実施例1~2)を成形してなり、且つ、ロックウェル硬度が75である成形体では、シャルピー衝撃値が8以上であり、従来の摺動性向上剤を用いた成形体C-b4(比較例4)及びC-b5(比較例5)よりも高い値となっていた。また、限界PV値も800以上であり、限界PV値が800未満である従来の摺動性向上剤を用いた成形体C-b4(比較例4)及びC-b5(比較例5)よりも向上していた。 From Table 1, polyamide compositions PA-a1 and PA-a2 (Examples 1 and 2) containing a polyamide, an olefin-based elastomer, and an ethylene-styrene graft copolymer are molded, and Rockwell The molded body with a hardness of 75 has a Charpy impact value of 8 or more, which is higher than the molded bodies C-b4 (Comparative Example 4) and C-b5 (Comparative Example 5) using the conventional slidability improver. was valued. In addition, the limit PV value is also 800 or more, and the molded products C-b4 (Comparative Example 4) and C-b5 (Comparative Example 5) using a conventional slidability improver with a limit PV value of less than 800 was improving.
一方で、ポリアミドと、オレフィン系エラストマーとを含むポリアミド組成物PA-b1~PA-b2を成形してなり、且つ、ロックウェル硬度が50以下又は80以上である成形体C-b1~C-b2(比較例1~2)では、シャルピー衝撃値は向上していたが、限界PV値が800未満であり、劣っていた。
また、ポリアミドと、エチレン-スチレングラフト共重合体と、を含むポリアミド組成物PA-b3を成形してなり、且つ、ロックウェル硬度が80以上である成形体C-b3(比較例3)では、シャルピー衝撃値及び限界PV値のいずれも劣っていた。
また、ポリアミドと、従来の摺動性向上剤と、を含むポリアミド組成物PA-b4~PA-b5を成形してなり、且つ、ロックウェル硬度が80以上である成形体C-b4~C-b5(比較例4~5)では、シャルピー衝撃値及び限界PV値のいずれも劣っていた。
On the other hand, molded bodies C-b1 to C-b2 obtained by molding polyamide compositions PA-b1 to PA-b2 containing a polyamide and an olefin elastomer and having a Rockwell hardness of 50 or less or 80 or more. In (Comparative Examples 1 and 2), the Charpy impact value was improved, but the limit PV value was less than 800, which was inferior.
Further, a molded body C-b3 obtained by molding a polyamide composition PA-b3 containing a polyamide and an ethylene-styrene graft copolymer and having a Rockwell hardness of 80 or more (Comparative Example 3), Both the Charpy impact value and critical PV value were poor.
Molded bodies C-b4 and C-, which are obtained by molding polyamide compositions PA-b4 and PA-b5 containing polyamide and a conventional slidability improver and have a Rockwell hardness of 80 or more. In b5 (Comparative Examples 4 and 5), both the Charpy impact value and limit PV value were inferior.
本実施形態のポリアミド組成物によれば、限界PV値及び耐衝撃性が向上した成形体が得られるポリアミド組成物を提供することができる。本実施形態の成形体は、前記ポリアミド組成物を成形してなり、限界PV値及び耐衝撃性が向上している。本実施形態の方法によれば、摺動部材の限界PV値及び耐衝撃性を向上させることができる。 According to the polyamide composition of the present embodiment, it is possible to provide a polyamide composition from which a molded article having improved limit PV value and impact resistance can be obtained. The molded article of the present embodiment is obtained by molding the polyamide composition, and has improved limit PV value and impact resistance. According to the method of this embodiment, the limit PV value and impact resistance of the sliding member can be improved.
Claims (8)
オレフィン系エラストマーと、
エチレン-スチレングラフト共重合体と、
を含む、ポリアミド組成物。 a polyamide;
an olefinic elastomer; and
an ethylene-styrene graft copolymer;
A polyamide composition comprising:
ISO 2039-2:1987に準拠して、Mスケールで測定されたロックウェル硬度が50超80未満である、成形体。 Molded from the polyamide composition according to any one of claims 1 to 4,
A molded body having a Rockwell hardness of more than 50 and less than 80 as measured on the M scale in accordance with ISO 2039-2:1987.
ポリアミドと、オレフィン系エラストマーと、エチレン-スチレングラフト共重合体と、を含むポリアミド組成物を成形して、摺動部材を得ることを含み、
ISO 2039-2に準拠して、Mスケールで測定された前記摺動部材のロックウェル硬度が50超80未満である、方法。 A method for improving the limit PV value and impact resistance of a sliding member, comprising:
Obtaining a sliding member by molding a polyamide composition containing a polyamide, an olefin elastomer, and an ethylene-styrene graft copolymer,
A method according to ISO 2039-2, wherein the sliding member has a Rockwell hardness of more than 50 and less than 80 as measured on the M scale.
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